戴寶成 張亞彤 王亞飛等

摘要[目的]研究氣相色譜法測(cè)定水中硝基苯前處理方法的改進(jìn)效果。[方法]對(duì)氣相色譜法測(cè)定水中硝基苯的前處理方法進(jìn)行改進(jìn)，提出用正己烷代替甲苯進(jìn)行硝基苯萃取和標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。[結(jié)果]在優(yōu)化的試驗(yàn)條件下，對(duì)水中硝基苯進(jìn)行定量，線性方程為y=031x+0.66，相關(guān)系數(shù)為0.999 99，測(cè)定檢出限為0.19 μg/L，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差不大于3.0%（n=8），加標(biāo)回收率為94.5%～101.0%。[結(jié)論]通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)方法比較，改進(jìn)方法精密度、重現(xiàn)性及準(zhǔn)確度完全滿足要求，可以用于水中硝基苯的檢測(cè)分析。

關(guān)鍵詞氣相色譜法；前處理；硝基苯；改進(jìn)

中圖分類號(hào)S181.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）28-226-02

The Improvement of Pretreatment Method in Nitrobenzene Detection in Water by Gas Chromatography

DAI Baocheng， ZHANG Yatong， WANG Yafei et al

（NingxiaInner Mongolia Hydrology and Water Resources Bureau， Yellow River Conservancy Commission， Baotou， Inner Mongolia 014030）

Abstract[Objective] The research aimed to study improvement effect of pretreatment in nitrobenzene determination by gas chromatography. [Method] Pretreatment method of nitrobenzene determination in water by gas chromatography was improved. Methylbenzene was replaced by nhexane to extract nitrobenzene and prepare standard solution. [Result] Under the optimum experimental condition， nitrobenzene in aqueous solution was quantified. Results showed that linear equation was y=0.31x+0.66， the correlation coefficient was 0.999 99， the limits of detection was 0.19 μg/L， RSDs were less than 3.0%（n=8）， and the average recovery rates were between 94.5% and 101.0%. [Conclusion] Compared with standard method， the precision， reproducibility and accuracy of improved method completely met the requirement， and it can be well used for the detection of nitrobenzene in water.

Key wordsGas chromatography； Pretreatment； Nitrobenzene； Improvement

硝基苯廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、染料、炸藥、醫(yī)藥、橡膠合成及化學(xué)制造業(yè)，屬高度污染物[1]，對(duì)人及其他動(dòng)物的毒性很大，是水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的一項(xiàng)很重要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。但目前硝基苯檢測(cè)方法是硝基苯類化合物的液液萃取/固相萃取-氣相色譜法測(cè)定[2]，該方法在前處理過(guò)程中采用甲苯萃取水中硝基苯。甲苯不僅屬?gòu)?qiáng)致癌物質(zhì)[3-4]，而且也是易致毒試劑，屬國(guó)家管控試劑之一，在試劑采購(gòu)方面手續(xù)繁多。針對(duì)分析實(shí)際問(wèn)題，該研究通過(guò)分析有機(jī)溶劑的物理化學(xué)性質(zhì)，對(duì)原分析方法進(jìn)行改進(jìn)，用正己烷代替甲苯進(jìn)行硝基苯萃取和標(biāo)準(zhǔn)溶液配制，同時(shí)根據(jù)儀器實(shí)際運(yùn)行情況，進(jìn)行大量試驗(yàn)，摸索最佳分析條件，縮短了分析時(shí)間，提高了分析效率。

1材料與方法

1.1主要儀器與試劑

氣相色譜儀：Aglient7890B型，ECD檢測(cè)器，美國(guó)安捷倫科技有限公司。

正己烷：色譜純，德國(guó)默克化學(xué)試劑公司；

硝基苯標(biāo)準(zhǔn)樣品：水利部水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)研究中心；

氮?dú)猓焊呒兊獨(dú)猓兌?99.999%；

試驗(yàn)所用其他試劑均為分析純。

1.2色譜條件

色譜柱：DB5型（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；氣化室溫度：250 ℃；檢測(cè)器溫度：300 ℃；程序升溫：60 ℃保持1 min，以10 ℃/min升溫到200 ℃，保持1 min，以15 ℃/min升溫到250 ℃，保持5 min；載氣：高純氮?dú)猓惠d氣流速：1.0 ml/min；尾吹氣流量：60 ml/min；進(jìn)樣方式：分流/不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣量：1.0 μl。

2結(jié)果與分析

2.1萃取劑選擇

國(guó)標(biāo)方法在分析前處理及配制標(biāo)準(zhǔn)曲線等關(guān)鍵環(huán)節(jié)過(guò)程中都大量使用甲苯。甲苯很多性質(zhì)與苯很相似[5]，屬有毒試劑。此外，根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》、《易制毒化學(xué)品管理?xiàng)l例》，甲苯屬公安部門管制物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買、使用需要在公安系統(tǒng)嚴(yán)格管控下進(jìn)行，購(gòu)買時(shí)辦理相關(guān)手續(xù)繁多、過(guò)程復(fù)雜，使用便利性差。通過(guò)分析大量有機(jī)溶劑物理化學(xué)性質(zhì)，正己烷是代替甲苯的較理想選擇。

2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

經(jīng)過(guò)對(duì)6個(gè)不同濃度的系列點(diǎn)測(cè)試，標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1。由標(biāo)準(zhǔn)曲線可見(jiàn)，采用改進(jìn)分析方法，硝基苯與溶劑分離很好，而且目標(biāo)物質(zhì)峰形尖銳，易于定量，線性方程為y=mx+b，其中，m：0.31；b：0.66；線性相關(guān)系數(shù)r=0.999 99。以3倍信噪比定義檢出限，檢出限為0.19

2.3空白測(cè)定

采用改進(jìn)分析方法對(duì)空白（正己烷）進(jìn)行分析測(cè)定，以確定其對(duì)分析方法的影響及重現(xiàn)性。經(jīng)過(guò)分3批共12次分析測(cè)定，重現(xiàn)性很好，疊放譜圖見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)，正己烷在分析過(guò)程中很穩(wěn)定，重現(xiàn)性很好，對(duì)目標(biāo)物質(zhì)分析測(cè)定無(wú)任何影響。

2.4水樣測(cè)定

分4個(gè)批次對(duì)黃河干流昭君墳、畫匠營(yíng)、鐙口和頭道拐4個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的黃河水樣及內(nèi)蒙古自治區(qū)的3處地下水進(jìn)行分析測(cè)試，分析結(jié)果全部為在目標(biāo)物質(zhì)保留時(shí)間處沒(méi)有出峰，全部為未檢出。

2.5質(zhì)控樣測(cè)定

對(duì)水利部水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)研究中心甲醇中硝基苯溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（樣品編號(hào)：140509）經(jīng)過(guò)稀釋后分析測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn)，不論高濃度還是低濃度標(biāo)準(zhǔn)樣品，測(cè)定結(jié)果都在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。低濃度標(biāo)準(zhǔn)樣品相對(duì)偏差范圍在0.4%～1.4%之間，高濃度標(biāo)準(zhǔn)樣品相對(duì)偏差范圍在2.5%～3.0%之間，測(cè)定結(jié)果合格。

2.6加標(biāo)回收樣測(cè)定

分別于地下水、黃河水和污水中加入1.00 ml 4 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液定容至100 ml，采用改進(jìn)分析方法進(jìn)行加標(biāo)回收測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)，不論地下水、黃河水還是污水，采用改進(jìn)分析方法測(cè)定水中硝基苯都能滿足加標(biāo)回收率在90%～110%的要求。改進(jìn)分析方法加標(biāo)回收率要明顯優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)方法，分析原因，主要是由于改進(jìn)分析方法目標(biāo)物質(zhì)較單一，且分離效果很好，而基體與目標(biāo)物質(zhì)沒(méi)有相互作用，保證目標(biāo)物質(zhì)回收較完全。

3結(jié)論

采用改進(jìn)分析方法，用正己烷代替甲苯進(jìn)行前處理，并進(jìn)行色譜條件優(yōu)化，縮短了分離時(shí)間。經(jīng)過(guò)對(duì)地下水、黃河水樣、加標(biāo)回收樣、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行水中硝基苯的檢測(cè)分析，通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)方法比較，改進(jìn)分析方法精密度、重現(xiàn)性及準(zhǔn)確度完全滿足要求，可以用于水中硝基苯的檢測(cè)分析。

參考文獻(xiàn)

[1] 李麗榮，魏恩棋，時(shí)庭銳，等.氣相色譜法測(cè)定水體中15種硝基苯類化合物的含量[J].理化檢驗(yàn)，2011，47（12）：138-143.

[2] 中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部.硝基苯類化合物的測(cè)定 液液萃取/固相萃取-氣相色譜法：HJ 6482013[S].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2013.

[3] 劉亞蘭.活性炭纖維負(fù)載二氧化鈦光催化劑的制備及性能評(píng)價(jià)[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2009.

[4] US Environmental Protection Agency.Edition of the drinking water standards and health advisories[R].Washington DC：Office of Water US Environmental Protection Agency，2014：1-2.

[5] 段小燕，余善法，楊金龍，等.長(zhǎng)期接觸低濃度苯、甲苯、二甲苯對(duì)作業(yè)工人健康影響的調(diào)查[J].工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病，2013，29（1）：23-25.