林 芳,陸 梅,梁衛(wèi)清

吹脫捕集氣相色譜法測定水中低濃度的苯系物

林 芳,陸 梅,梁衛(wèi)清

(淮安市環(huán)境監(jiān)測中心站,江蘇淮安223001)

提出用吹脫捕集氣相色譜法測定水中低濃度的苯系物。選擇恰當?shù)臈l件,較好地分離并測定苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、異丙苯、苯乙烯等化合物的含量,此方法加標回收率為88.9%～99.6%,相對標準偏差均小于±3.0%。用此方法簡便、快捷、準確,具有較好的實用價值。

吹脫捕集;低濃度;苯系物

苯是毒性很高的致癌物質 ,而甲苯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、異丙苯、乙烯對人體和水生物均有不同程度的毒性。苯及其同系物作為重要溶劑及生產(chǎn)原料有著廣泛的應用,在石油化工、油漆、涂料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、有機化工等行業(yè)的排放污水中也含有較多的苯系物 ,故在環(huán)境監(jiān)測方面分析苯系物是非常必要的[1]。國家標準水樣中苯系物含量的測定采用的是二硫化碳萃取氣相色譜法,前處理操作比較繁瑣,需要毒性大的有機溶劑,有機溶劑含有難去除的苯系物,本底值高,產(chǎn)生誤差影響分析結果[2]。文章研究了用吹掃捕集毛細柱氣相色譜法快速測定水中的苯系物,就避免了這種情況,且該方法準確簡便,無須人為前處理,節(jié)約環(huán)保,為水中低濃度苯系物的檢測提供了不可或缺的數(shù)據(jù)。

1 材料和方法

1.1 方法概述

吹掃捕集法是將水中苯系物通過用惰性氣體連續(xù)脫出來,通過氣流帶入并吸附于捕集管中,將捕集管中的苯系物的氣體加熱脫附出來,通過載氣載入氣相色譜儀進行分離測定[3]。此方法適用于江、河、湖等地表水以及自來水中的苯系物的測定,也適用于廢水中苯系物的測定,但樣品要做適當稀釋。最低檢出限苯、甲苯、乙苯為0.0001 mg/L,其余各為0.0005 mg/L。

1.2 主要儀器與試劑

HP-6890氣相色譜儀,具氫火焰離子化檢測器,HP-7695吹掃捕集裝置,美國惠普公司,氣密性注射器(5 mL),HP-INNOWAX色譜柱(30 m ×0.53 mm×1.0μm)。甲醇中苯系物(包括苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、異丙苯)、苯乙烯。

1.3 標準曲線的配制

分別取25、50、100、150、250μL甲醇中苯系物混合標樣(此標樣濃度為160 mg/L),用純水配制濃度為0.04、0.08、0.16、0.24、0.40 mg/L的標準溶液(水樣體積為100 mL);分別取2.5、5.0、10、15、25μL甲醇中的苯乙烯標樣(此標樣濃度為1043 mg/L),配入苯系物標準系列中,其對應濃度為0.03、0.06、0.12、0.18、0.30 mg/L。

1.4 色譜分析條件

進樣口溫度:200℃,柱溫:70℃,FID檢測器溫度:200℃,氫氣40 mL/min,空氣400 mL/min,載氣:氮氣(純度 ≥99.999%),柱流速:2.0 mL/ min。進樣方式:分流/不分流進樣,進樣量:1μL,分流比:5∶1。吹掃時間8 min,解析溫度180℃,解析時間 6 min;烘烤溫度 220℃,烘烤時間 25 min,吹脫氣體為高純氮氣。

1.5 樣品測定

用專用注射器分別吸取5 mL混合標樣系列,注入吹掃捕集儀中,標樣經(jīng)吹掃、解吸、捕集后進入色譜柱分析測定,記錄峰的保留時間和峰面積。

2 結果與分析

2.1 標準色譜圖(見圖1)

圖1 甲醇苯系物和苯乙烯混標的氣相色譜圖

2.2 標準曲線

用GC-FID方法測定苯系物標準溶液系列(0、0.04、0.08、0.16、0.24、0.40 mg/L。其中苯乙烯為0、0.03、0.06、0.12、0.18、0.30 mg/L),重復分析3次,以3次測定的峰面積平均值為縱坐標,質量濃度為橫坐標,繪制標準曲線,見表1。

表1 8種苯系物的線性方程

2.3 檢出限試驗

根據(jù)低濃度的平行測定的標準偏差來計算方法檢出限。以不含有機物的純水做空白,在此100 mL水樣中加入微量標準樣品,按上述測定方法上機分析,計算7次平行測定結果的標準偏差,按照3倍標準偏差計算,即為檢出限,其中苯、甲苯、乙苯檢出限為0.0001 mg/L,其余為0.0005 mg/L。

2.4 精密度試驗

將5 mL 0.24 mg/L的甲醇苯系物標樣和5 mL 0.18mg/L的苯乙烯標樣注入吹掃捕集儀進行實驗 ,同一標樣做5次平行,測定結果如表2。由表2可知,苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、異丙苯和苯乙烯8個組分的相對標準偏差(RSD)均小于(或等于)3.0%。

2.5 準確度試驗

分別吸取原先相同體積量的甲醇中苯系物標樣及苯乙烯標樣加入2.4標樣中,做5個平行樣,結果見表3。由表3可知,苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、異丙苯和苯乙烯8個標樣的回收率位于88.9%～99.6%,其中回收率最小的是苯乙烯88.9%,最大的是異丙苯99.6%。

表2 苯系物標樣相對標準偏差

表3 苯系物標樣回收率

3 結論

用吹掃捕集毛細柱快速法測定水中苯系物實驗結果表明,各組分相對標準偏差<3.0%,平均回收率在88.9%～99.6%之間,測定結果符合國標要求。同時該方法對水樣中苯系物的測定具有簡便、快捷、準確等優(yōu)點,節(jié)約環(huán)保,具有較好的經(jīng)濟實用價值。

[1] 韓愛雪.水中有機污染物的采樣.分離.富集和分析方法(中冊)[M].北京 :中國環(huán)境科學出版社,1990:256-271.

[2] 黃 衛(wèi).氣相色譜法分析苯系物條件選比[J].湖南科技學院學報,2008,29(4):36.

[3] Arthur C,Pawliszyn J.The Principle and Application of solidphase Micro-Extraction(SPME)[J].Anal Chem,1990,62: 2145-2148.

Determination of Low Concentrations BTEX in the Water with Purge and Trap G as Chromatography

LIN Fang,LU Mei,LIANG Wei-qing

(Huai'an Environmental Monitoring Center Station,Huai'an 223001,China)

Low concentrations of benzene was determined with the way of Purge and Trap Gas Chromatography. Benzene,toluene,ethylbenzene,para-xylene,m-xylene,o-xylene,cumene and styrene were well separated and those contents were well determined in a appropriate conditions.The method'recovery of standard addition was 88.9%～99.6%and relative standard deviation was less than±3.0%.The method is simple,fast,accurate and practical to use for determinating of BTEX.

purge and trap;low concentration;benzenes series

X830.2

A

1674-2842(2010)01-0021-03

2009-08-02

林芳(1985-),女,本科,主要從事環(huán)境監(jiān)測儀器分析工作。E-mail:slg1985219@126.com