張國禎,李丹丹,馬可婧
(甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站,甘肅 蘭州730020)
高效液相色譜法測定水中α-萘酚和β-萘酚
張國禎,李丹丹,馬可婧
(甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站,甘肅 蘭州730020)
建立了液液萃取—高效液相色譜法測定水樣中α-萘酚和β-萘酚的分析方法。對流動相組成及流速、柱溫、萃取劑種類、色譜柱類型等條件進行了優(yōu)化。選用三氯甲烷為萃取劑,乙腈:水(0.1%乙酸)=50:50為流動相,流速1mL/min,柱溫40℃,作為色譜條件。在1L空白水樣中添加低濃度水平的萘酚標準溶液(加標量為0.2μg),測定平行樣品7份,α-萘酚加標回收率為92%~117%,標準偏差為5.5%;β-萘酚加標回收率為96%~121%,標準偏差為5.1%。當萃取體積為1L,濃縮至1mL,進樣量為10μL時,α-萘酚和β-萘酚的方法檢出限分別為0.15μg/L和0.17μg/L。
液液萃取;高效液相色譜;α-萘酚;β-萘酚
萘酚屬于多環(huán)芳烴類物質(zhì)的一種,由于羥基位置的不同有兩種同分異構(gòu)體,分別為α-萘酚和β-萘酚,是醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、化妝品生產(chǎn)合成等行業(yè)的重要中間體,有毒,對皮膚、黏膜有強烈的刺激作用,易于經(jīng)皮膚吸收。在我國環(huán)境行業(yè),《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)、《污水綜合排放標準中》(GB8978-1996)以及醫(yī)藥等行業(yè)排放標準中,水環(huán)境萘酚的各類水質(zhì)限量標準和標準檢驗方法尚未建立,目前仍將其歸類于揮發(fā)酚中。2015年環(huán)保部組織征集水體中萘酚類化合物的測定方法。因此,研究水中萘酚類化合物的的測定方法具有重要的意義。
目前,α-萘酚和β-萘酚的測定方法主要有紫外光譜法[1]、熒光光譜法[2-5]、高效液相色譜法[6-8]、電化學分析法和聯(lián)用技術(shù)[9]。關(guān)于環(huán)境水體中α-萘酚和β-萘酚同時測定的方法報道不多。楊彤通過固相萃取,利用U-BondapackC18(0.39cm×30cm)色譜柱,甲醇和水(含1%乙酸)為流動相,完成了水體中α-萘酚和β-萘酚的同時測定[10]。本文采取液液萃取-高效液相色譜法成功實現(xiàn)了清潔地表水中α-萘酚和β-萘酚的測定。
1.1 樣品采集與保存
采樣選用棕色玻璃瓶灌裝,采樣時水樣應充滿采樣瓶并加蓋密封,防止空氣進入,樣品在4℃下避光保存。
1.2 儀器與試劑
儀器:配有四元梯度泵和熒光檢測器(FLD)的液相色譜儀(Aglient1200)、液相色譜柱Discovery@C18 (25cm×4.6mm,5μm)、分液漏斗(1000mL)、氮吹儀(NEVAP 111)、有機相濾頭(津隆,有機,0.22μm)。
試劑和水:甲醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均為色譜純級,乙酸等均為優(yōu)級純,實驗用均為超純水。
標準品:α-萘酚標準品(Accustandard),濃度為100mg/L;β-萘酚標準品,純度為99.0%。
1.3 標準曲線繪制
稱取10mgβ-萘酚,使用甲醇溶解并轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中,定容至刻度線,β-萘酚濃度為100mg/L。將濃度為100mg/L的α-萘酚和β-萘酚標準溶液分別稀釋至50mg/L、20mg/L、10mg/L。依次移取 20mg/Lα-萘酚和β-萘酚標準溶液 10、25、50、100μL,定容到1mL,移取50ppmα-萘酚和β-萘酚標準溶液100μL,定容到1mL,配制成濃度分別為0.2、0.5、1、2、5、10mg/L的混合標準溶液,用于繪制外標標準曲線。
1.4 樣品前處理
量取1000mL水樣到1000mL分液漏斗,加入20mL三氯甲烷,振搖5min,靜置分層,萃取3次,合并有機相,有機相采用氮吹儀濃縮至1mL。
1.5 樣品分析
進樣體積為10μL,流速為1.0mL/min,色譜柱為Discovery@C18(25cm×4.6mm,5μm),柱溫為40℃,熒光檢測波長為λex=282nm,λem=480nm,流動相為乙腈:水(0.1%乙酸)=50:50。等梯度洗脫,流速為1mL/min。
2.1 流動相選擇
分別選用甲醇—水、乙腈—水、甲醇—水(0.1%乙酸)、乙腈—水(0.1%乙酸)為流動相,通過比較發(fā)現(xiàn)乙腈:水=55:45和 甲醇:水(0.1%乙酸)=55:45條件下,峰面積相對較小,峰寬較大,且色譜系統(tǒng)柱壓較高,故選擇乙腈:水=50:50和乙腈:水(0.1%乙酸)= 50:50體系。乙腈+水體系下,綜合峰高、峰面積、峰寬、響應因子等因素,最終選擇乙腈:水(0.1%乙酸)= 50:50,如圖1所示。
圖1 色譜分離譜圖
2.2 色譜柱和柱溫、流速的選擇
選用了不同廠家不同型號色譜柱,通過比較發(fā)現(xiàn)液相色譜柱Discovery@C18(25cm×4.6mm,5μm)峰型和峰面積較好。
對不同柱溫(25、30、40℃)條件下萘酚類化合物的分離效果進行比較,發(fā)現(xiàn)柱溫對峰高和峰面積的影響變化不大,但峰寬依次略有降低,所以色譜柱溫選擇40℃。
比較了 0.8、1、1.2mL/min條件下色譜分離效果,α-萘酚和β-萘酚的分離度依次減小。0.8mL/min保留時間較長,峰寬較大。1.2mL/min兩峰的分離度較差,故最終選擇流速為1mL/min。
2.3 檢測波長的選擇
通過參考文獻比較,選用熒光檢測波長分別為λex=282nm,λem=480nm。
2.4 萃取條件的優(yōu)化
選用二氯甲烷、氯仿、四氯化碳做為萃取有機溶劑,在空白樣品中分別加標2mg/L、10mg/L各100μL,按照樣品前處理方法進行萃取。濃縮至1mL,取10μL進入色譜柱,通過比較發(fā)現(xiàn)使用氯仿作為萃取溶劑效率較高,回收率較好。見表1。
表1 不同萃取條件回收率測定
2.5 線性范圍、相關(guān)系數(shù)和檢出限
配制0.2、0.5、1、2、5、10mg/L的萘酚類化合物混合標準溶液,得到α-萘酚和β-萘酚不同濃度響應值,通過線性方程擬合,其標準曲線、相關(guān)系數(shù)、方法檢出限見表2。實驗表明,各萘酚濃度為0.2~10mg/L具有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)>0.9997。
表2 各萘酚化合物標準曲線、相關(guān)系數(shù)和方法檢出限
在1L空白水樣中加入低濃度萘酚類化合物(加標量為0.2μg),按照樣品分析步驟平行測定7份,根據(jù)3倍標準偏差計算兩種萘酚類化合物的方法檢出限。當萃取體積為1L,濃縮至1ml,進樣量為10μL時,α-萘酚和β-萘酚的方法檢出限分別為0.15μg/L和0.17μg/L。
2.6 方法準確度和精密度
在1L空白水樣中添加低濃度水平的萘酚標準溶液(加標量為0.2μg),平行樣品7份,按照上述前處理和樣品分析方法,測得加標回收率和相對標準偏差,見表3。
以三氯甲烷為萃取劑,乙腈:水(0.1%乙酸)=50: 50為流動相,流速1mL/min,柱溫40℃的液液萃取—高效液相色譜法,能夠同時測定水體中α-萘酚和β-萘酚,具有良好的線性關(guān)系、準確度、精密度。當萃取體積為1L,濃縮至1ml,進樣量為10μL時,α-萘酚和β-萘酚的方法檢出限分別為0.15μg/L和0.17μg/L。該方法適用于地表水中α-萘酚和β-萘酚的測定,具有一定的應用和推廣價值。
表3 α-萘酚和β-萘酚7次空白加標平行分析結(jié)果
[1] 劉美君,高國正.雙波長紫外分光光度法同時測定-萘酚和-萘酚的含量[J].鄭州大學學報:自然科學版,1990,22(2):83-86
[2] 胡敬田,楊景和,周廣軍,等.熒光同步掃描-雙波長標準加入法同時測定-萘酚和-萘酚[J].分析化學,1996(9): 1059-1061.
[3] 李耀群,黃賢智,許金鉤,等.導數(shù)-可變角同步熒光法用于1-萘酚和2-萘酚的同時測定[J].高等學?;瘜W學報,1993,14(3):334-335.
[4] 巫淼鑫,鄭用熙.-環(huán)糊精增敏熒光法分別測定1-萘酚和2-萘酚混合物中各自含量[J].江蘇石油化工學院學報,1994,6(Z1):42-46.
[5] 周純,王瓊娥,莊惠生,等.直接熒光光度法同時測定水中痕量的1-萘酚2-萘酚[J].光譜學與光譜分析,2008,28(1):2628-2632.
[6] 張孝松,林長山,何天敬,等.反相高效液相色譜法同時測定1-萘酚和2-萘酚[J].化學試劑,1989,11(8):129-131.
[7] 段文勝,干麗君.高效液相色譜法測定1,5-萘二酚中的1-萘酚和2-萘酚[J].上海染料,2003,31(2):31-32.
[8] 黎俊宏,李貴榮,唐宏兵,等.反相高效液相色譜法測定尿中-萘酚-萘酚對硝基酚和間硝基酚[J].光譜實驗室,2011,28(2):782-786.
[9] 葉存玲,劉清玲,王治科,等.分散液相微萃取-高效液相色譜法測定水中-萘酚和-萘酚[J].分析試驗室,2010,29(8):40-43.
[10]楊彤.高效液相色譜法同時測定水中的-萘酚和-萘酚[J].廣州化工,2012,40(7):143-144.
X832