趙微
摘要:本文利用ECD檢測器、WondaCap5毛細(xì)管色譜柱對(duì)六六六、滴滴涕進(jìn)行分離研究,并建立了毛細(xì)管柱氣相色譜法測定六六六、滴滴涕的方法。確立了本檢測方法實(shí)驗(yàn)條件,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在采用恒溫條件時(shí)幾種物質(zhì)的分離效果不理想,但采用程序升溫時(shí)幾種物質(zhì)分離效果良好,采用分流進(jìn)樣方式效果明顯優(yōu)于不分流進(jìn)樣方式。8種有機(jī)氯在0.05mg/L~1mg/L之間線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)均在0.999以上,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均(RSD%)<9%,加標(biāo)回收率在76%~106%之間。方法簡單、靈敏、分離度好,可使各組分得到較好的分離。
關(guān)鍵詞:氣相色譜法;六六六;滴滴涕
1緒論
六六六、滴滴涕是以苯為原料的有機(jī)氯農(nóng)藥,其物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不易分解,且難溶于水[1]。也是一種對(duì)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅的人工合成化合物,具有致癌、致畸、致突變效應(yīng),并具有神經(jīng)毒性和內(nèi)分泌干擾特性[2]。因此,建立靈敏、快速、高效有機(jī)氯農(nóng)藥分析方法,對(duì)人類健康及資源保護(hù)具有重要意義。目前測定六六六、滴滴涕的方法較多,如酶聯(lián)免疫法、光學(xué)免疫法、氣相色譜法、氣質(zhì)聯(lián)用法等[3],其中氣相色譜法因具有分離效果好、分析速度快、靈敏及樣品用量少等一系列特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用[4]。本實(shí)驗(yàn)采用適當(dāng)升溫條件與分流進(jìn)樣可以在較短的時(shí)間內(nèi)將8種有機(jī)氯完全分離,方法簡便、快速。
2實(shí)驗(yàn)部分
2.1儀器和試劑
儀器:島津GC2014C氣相色譜儀,ECD檢測器,WondaCap5毛細(xì)管色譜柱(30m×0.25mm×0.32um),氣相色譜工作站為GCSolution,微量注射器。試劑:石油醚中8種有機(jī)氯農(nóng)藥混合溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(證書編號(hào)05991701、北京海岸鴻蒙標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)有限責(zé)任公司)、實(shí)驗(yàn)過程中使用的溶劑為石油醚(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司),使用之前需要用全玻璃蒸餾裝置蒸餾,用氣相色譜儀測定無干擾峰后使用。
2.2實(shí)驗(yàn)方法
將石油醚中8種有機(jī)氯農(nóng)藥混合溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分別稀釋為0.05mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。使用外標(biāo)法定量,峰面積為橫坐標(biāo),濃度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
3實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果分析
在實(shí)驗(yàn)操作過程中,通過改變儀器分析條件,8種有機(jī)氯農(nóng)藥會(huì)有不同的測定結(jié)果。如保留時(shí)間會(huì)隨著程序升溫的不同而改變,峰面積會(huì)隨著進(jìn)樣口溫度和分流比的不同而改變等,這些條件都會(huì)影響整個(gè)分析方法的速度和穩(wěn)定性。以0.1mg/L8種有機(jī)氯農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液為參考對(duì)象,優(yōu)化分析條件,找出最佳條件。
3.1溫度的選擇
首先預(yù)設(shè)柱箱溫度為程序升溫:初始溫度為150℃,保持2min,以15℃/min升溫至250℃,保持10min,共18.67min;因?yàn)闄z測器溫度一般高于柱終溫30℃,所以將檢測器溫度設(shè)為280℃。進(jìn)樣口溫度是液體汽化的重要參數(shù),當(dāng)檢測器溫度與柱箱溫度不變時(shí)首先將進(jìn)樣口溫度設(shè)為220℃,結(jié)果表明樣品汽化不完全(O,P'DDT與P,P'DDE未完全分離);再次進(jìn)樣時(shí)將溫度設(shè)定為250℃,結(jié)果發(fā)現(xiàn)樣品全部完全分離,實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為穩(wěn)定。因此,本次實(shí)驗(yàn)確定了進(jìn)樣口溫度為250℃,檢測器溫度為280℃。
采用恒溫方法與程序升溫方法分別對(duì)樣品進(jìn)行測定,采用恒溫時(shí)分析條件:柱箱恒溫溫度為250℃。測定結(jié)果見圖1。采用程序升溫時(shí):柱箱初始溫度為150℃,保持2min,以15℃/min升溫至250℃,保持10min,共18.67min,其他條件不變。測定結(jié)果見圖2。
通過圖1與圖2對(duì)比可知,采用恒溫時(shí)幾種物質(zhì)的保留時(shí)間比采用程序升溫時(shí)要短,但是采用程序升溫時(shí)幾種物質(zhì)的峰形與分離效果要比恒溫時(shí)明顯好很多,這是因?yàn)楹銣剡^程中柱箱始終保持較高溫度,使樣品組份在兩相的傳質(zhì)速率加快,縮短分析時(shí)間;除此之外,由于保留時(shí)間和分離物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)相似,導(dǎo)致先流出的峰相互疊加,后流出峰又因峰展寬,使靈敏度下降使峰出現(xiàn)拖尾等現(xiàn)象。為了使8種結(jié)構(gòu)有差異的有機(jī)氯農(nóng)藥在較快的時(shí)間內(nèi)全部分離、出峰,能夠使幾種分離物質(zhì)在最適溫度下流出色譜柱,本實(shí)驗(yàn)采用程序升溫方法的更為合理。
3.2進(jìn)樣方式對(duì)樣品測定的影響
進(jìn)樣方式分為分流進(jìn)樣與不分流進(jìn)樣,本實(shí)驗(yàn)采用兩種進(jìn)樣方式分別對(duì)樣品進(jìn)行分析測定。當(dāng)采用分流進(jìn)樣時(shí)首先確定分流比。在分流進(jìn)樣過程中,選擇分流比時(shí),要考慮樣品的性質(zhì),如組分的沸點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)考慮到8種有機(jī)氯的沸點(diǎn)預(yù)設(shè)3個(gè)分流比,分別為10:1;20:1和30:1。在其他色譜條件不變的條件下只改變分流比,取一標(biāo)準(zhǔn)樣品,分別對(duì)3個(gè)預(yù)設(shè)分流比重復(fù)進(jìn)樣進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)分流比為10:1時(shí)峰拖尾嚴(yán)重,雜質(zhì)峰較多,峰面積大;當(dāng)分流比為30:1時(shí)DDT分離效果不好(O,P'DDT與P,P'DDE未完全分離);采用分流比為20:1時(shí)樣品峰形尖銳,對(duì)稱,比較理想。因此本實(shí)驗(yàn)采用分流比為20:1。見圖2,當(dāng)采用不分流進(jìn)樣時(shí)β666與γ666沒有分離完全,并且各組分出現(xiàn)峰展寬等問題,見圖3。
通過實(shí)驗(yàn)可知分流進(jìn)樣方式優(yōu)于不分流進(jìn)樣方式,這是由于分流方式進(jìn)樣時(shí),進(jìn)入進(jìn)樣口的樣品大部分被分流掉而沒經(jīng)過色譜柱,僅有少量的樣品進(jìn)入毛細(xì)管柱,這樣就保證在進(jìn)樣的瞬間被解析樣品能在盡可能短的時(shí)間內(nèi)被吹進(jìn)色譜柱分離,進(jìn)而得到尖銳,對(duì)稱的峰形。分流進(jìn)樣是毛細(xì)管氣相色譜的首選的進(jìn)樣方法,適用于大部分氣體或液體樣品的分析,使用分流進(jìn)樣,可保護(hù)毛細(xì)管柱,減小或避免色譜柱被污染的可能。因此,本實(shí)驗(yàn)采用分流進(jìn)樣方式能夠得到較為理想的色譜流出。
3.3精密度及準(zhǔn)確度
將有機(jī)氯混合標(biāo)準(zhǔn)樣品05991701配制成0.1mg/l樣品,通過重復(fù)測定6次,8種物質(zhì)6次平行測定值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD%)均<9%,且加標(biāo)回收率在76%~106%之間,精密度及準(zhǔn)確度均符合要求。結(jié)果見下表。
4結(jié)論
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用毛細(xì)管柱氣相色譜法測定六六六、滴滴涕時(shí),當(dāng)選用分流進(jìn)樣與程序升溫時(shí)能把被測物質(zhì)完全分離,得到滿意峰形,精密度與準(zhǔn)確度符合條件。結(jié)果令人較滿意。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國國家環(huán)保部.水和廢水監(jiān)測分析方法第四版(增補(bǔ)版)[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2002:620.
[2]許行義.氣相色譜在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2012:80.
[3]黃玉娟,吳春發(fā),羅飛,等.氣相色譜法檢測地下水中六六六、滴滴涕[J].環(huán)境管理與技術(shù),2011,23(3).
[4]王國平.氣相色譜基礎(chǔ)[M].北京:科學(xué)出版社,1986:ⅲ.