(廣西壯族自治區(qū)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,北海 536000)
丙酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、異丙醇、乙腈為常用有機(jī)溶劑,丙酮、甲醇、乙醇、異丙醇、乙腈溶于水,乙酸乙酯微溶于水,在許多工業(yè)如合成工業(yè)、制藥工業(yè)、香料制造等都有廣泛的用途,有一定的毒性。丙酮主要急性中毒作用為對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制作用,出現(xiàn)乏力、惡心、頭痛、頭暈、易激動(dòng)等病狀,高濃度接觸對(duì)個(gè)別人可能出現(xiàn)肝、腎和胰腺的損害[1],乙酸乙酯是低毒性無(wú)色透明液體,濃度較高時(shí)有刺激性氣味,易揮發(fā)[2],甲醇會(huì)嚴(yán)重麻醉人的血管,并且對(duì)人體的神經(jīng)有嚴(yán)重?fù)p害作用,特別是對(duì)視神經(jīng)的毒害行非常強(qiáng)[3],乙醇在常溫常壓下是一種易燃、易揮發(fā)的、低毒性透明液體,人體長(zhǎng)期接觸后可能會(huì)對(duì)身體健康造成一定的損害[4],異丙醇屬微毒類,具有麻醉作用和刺激作用[5]。乙睛屬中等毒性物質(zhì),在體內(nèi)能釋放-CN基團(tuán),其蒸氣具有刺激性,較大量吸入,經(jīng)一定潛伏期后,出現(xiàn)氰化物中毒癥狀[6]。
目前測(cè)定水中有機(jī)溶劑的方法有直接進(jìn)樣色譜法[6,7]、頂空/氣相色譜法[8,9]、吹掃捕集氣相色譜[10,11]和分光光度法[12,13];目前還沒(méi)有一套能夠同時(shí)測(cè)定這6種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)分析方法。隨著以上工業(yè)生產(chǎn)廢水的排放而進(jìn)入江河湖海及地下水,對(duì)人體健康及環(huán)境都造成較大危害。因此,有必要建立一套能同時(shí)測(cè)定水中丙酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、異丙醇、乙腈的方法,對(duì)水質(zhì)加強(qiáng)監(jiān)督監(jiān)測(cè)以應(yīng)對(duì)日常監(jiān)測(cè)及突發(fā)應(yīng)急事故。
Agilent7890B氣相色譜儀(FID),石英毛細(xì)管色譜柱DB-WAXetr,30m×0.32mm,膜厚1.0μm,(美國(guó)Agilent);XP205電子天平(瑞士梅特勒公司);Milli-QIntegral3實(shí)驗(yàn)室超純水系統(tǒng)(法國(guó)MILLIPORE公司);丙酮,甲醇,乙醇,異丙醇,乙酸乙酯,乙腈(色譜純,CNW公司);聚醚砜水相針式濾器13mm×0.45μm(CNW公司)。
進(jìn)樣口溫度200℃;進(jìn)樣方式:脈沖不分流,脈沖壓力30psi,脈沖時(shí)間:0.5min;進(jìn)樣量0.5μL;柱溫40℃,保持2min,以5℃/min升到80℃,再以20℃/min升到200℃;流速3.0mL/min;FID檢測(cè)器250℃,氫氣∶空氣=40∶400,尾吹25mL/min。
取100mL容量瓶,用氮?dú)獯祾?min,加入少量超純水,快速準(zhǔn)確稱量100mg丙酮,甲醇,乙醇,異丙醇,乙酸乙酯,乙腈進(jìn)容量瓶,精確到0.1mg,定容到100.0mL,混勻,得到濃度為1×103mg/L標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。
取100mL容量瓶,依次用標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備和純水配置成濃度為0.5、2.0、5.0、10.0、20.0,50.0,100.0mg/L的7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。從低到高濃度依次取0.5μL注入氣相色譜儀分析,以峰面積為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
將采集的樣品用聚醚砜水相針式濾器過(guò)濾至2ml樣品瓶,取0.5μL注入氣相色譜儀分析,同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)。
由于水的氣化膨脹系數(shù)很大,進(jìn)樣時(shí)容易導(dǎo)致襯管超載,進(jìn)樣量選擇0.5μL,進(jìn)樣方式采用脈沖不分流,減少進(jìn)樣時(shí)水的氣化膨脹體積影響。色譜柱殘留水分會(huì)對(duì)分離度、峰型和重現(xiàn)性產(chǎn)生影響,因此,在目標(biāo)物出峰后設(shè)置了一段升溫程序?qū)ιV柱進(jìn)行烘烤,除去水分。經(jīng)多次試驗(yàn),采用1.2儀器分析條件時(shí),目標(biāo)物的峰型最為理想。色譜圖見(jiàn)圖1。
圖1 6種有機(jī)溶劑的氣相色譜圖1.丙酮;2.乙酸乙酯;3.甲醇;4.乙醇;5.異丙醇;6.乙腈
以混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的不同濃度(X)為橫坐標(biāo),相應(yīng)峰面積(Y)為縱坐標(biāo),進(jìn)行線性回歸計(jì)算,回歸方程、線性范圍結(jié)果見(jiàn)表1?;貧w方程相關(guān)系數(shù)均在0.999以上,相關(guān)性較好。用超純水作為空白進(jìn)樣分析,均未檢出目標(biāo)物。
表1 6種有機(jī)溶劑回歸方程、相關(guān)系數(shù)
按HJ168—2010[14]的方法計(jì)算檢出限及測(cè)定下限。采用7個(gè)0.5mg/L的空白加標(biāo)樣品平行測(cè)定后計(jì)算檢出限,測(cè)定下限為檢出限4倍。檢出限按式(1)計(jì)算。結(jié)果詳見(jiàn)表2。
MDL=t(n-1,099)×S(1)
式中:MDL:方法檢出限;
n:樣品的平行測(cè)定次數(shù);
t:自由度為n-1,置信度為99%時(shí)的t分布(單側(cè));
S:n次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
表2 方法檢出限、測(cè)定下限匯總表單位 mg/L
按HJ168—2010[14]的方法要求,選用空白樣品(純水)進(jìn)行低、中、高3個(gè)濃度水平的加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn),每個(gè)加標(biāo)水平平行測(cè)定6次,回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)結(jié)果見(jiàn)表3。6種有機(jī)溶劑的平均回收率為94.7%~106.0%,RSD為0.6%~4.4%,該方法顯示了良好的精密度和回收率。
采用本方法分析不同類型的水樣,實(shí)驗(yàn)室廢水樣品有檢出,分別對(duì)樣品進(jìn)行加標(biāo)試驗(yàn),不同水體的樣品加標(biāo)回收率在92.0%~111.0%之間,結(jié)果見(jiàn)表4。表明該方法在實(shí)際樣品中的應(yīng)用有較好的準(zhǔn)確度。
表3 酚類化合物的加標(biāo)回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)
表4 加標(biāo)回收試驗(yàn)
建立了直接進(jìn)樣氣相色譜氫火焰檢測(cè)器法同時(shí)測(cè)定水中丙酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、異丙醇、乙腈的方法。該方法操作簡(jiǎn)便,水樣過(guò)濾后可直接進(jìn)樣,不需要復(fù)雜的前處理過(guò)程。通過(guò)優(yōu)化儀器條件,得到了目標(biāo)物滿意的色譜圖;通過(guò)線性試驗(yàn),回歸方程相關(guān)系數(shù)均在0.999以上;通過(guò)檢出限、精密度和準(zhǔn)確度試驗(yàn),6種有機(jī)溶劑檢出限為0.06~0.18mg/L,回收試驗(yàn)的回收率為94.7%~106.4%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6%~4.4%(n=6);結(jié)果表明:該法操作方便,準(zhǔn)確度和精密度均較好,可用于水中6種有機(jī)溶劑的測(cè)定。