李少梅
揮發(fā)性有機物包含很多種類,具有刺激性、揮發(fā)性與類脂物可溶性特點,較易被黏膜與皮膚吸收[1]。通過查閱相關(guān)的臨床資料顯示,目前已發(fā)現(xiàn)的自來水中約有765種有機物的殘留,其中500余種為消毒副產(chǎn)物,將會對人體健康產(chǎn)生較大的毒副作用,甚至改變細胞DNA結(jié)構(gòu)[2]。為確保人們的健康安全,需要對飲用水中有機污染物進行鑒定與分析[3]。隨著研究的不斷深入,目前臨床試驗時中多采用上氣相色譜分析法進行分析,能夠獲得良好的實驗結(jié)果。本研究將探究水中揮發(fā)性有機物有效提取的頂空前處理條件,以便能夠獲得較為準確的實驗結(jié)果。
(1)儀器選擇。選用儀器GC-2010,Combi PAL SPME;毛細管色譜柱:DB-5,30 m×0.25 mm×0.5 μm;TP-3220型空氣源;GC-Solution色譜數(shù)據(jù)處理工作站;微量注射10 μL(Hamilton)與20 mL頂空瓶。
(2)樣品選擇。選用農(nóng)殘級甲醇與20種VOCs混合標準樣品,包括氯乙烯;1,1-二氯乙烯;二氯甲烷;反-1,2-二氯乙烯;1,1-二氯乙烷;氯仿;1,1,1-三氯乙烷;1,2-二氯乙烷;苯;四氯化碳;三氯乙烯;1,2-二氯丙烷;溴二氯甲烷;順-1,3-二氯丙烯;反-1,3-二氯丙烯;1,1,2-三氯乙烷;二溴氯甲烷;四氯乙烯;溴仿;1,1,2,2-四氯乙烷等。
(1)上氣相色譜分析法。使用頂空瓶盛裝樣品,在氣液二相間達到熱力學(xué)動態(tài)平衡的狀態(tài)下進行檢測分析。在氣液二相間達到熱力學(xué)動態(tài)平衡的狀態(tài)下,依據(jù)氣體-液體兩相揮發(fā)性組分質(zhì)量比恒定原理,對一定量的平衡氣體進行抽取,之后使用上氣相色譜分析法進行分析。采取液上空間方式對樣品進行制備。
(2)試驗條件。①色譜條件。毛細管色譜柱:DB-5,30 m×0.25 mm×0.5 μm;進樣口溫度設(shè)定為260℃;檢測器溫度設(shè)置為260℃。按照程序進行升溫,將柱溫升至40℃并維持約4 min;之后以5℃/min的速度將柱溫升至100℃并維持約10 min;以20℃/min的速度將柱溫升至260℃并維持約5 min。將氫氣的流速設(shè)定為40 mL/min,將空氣的流速設(shè)定為400 mL/min,將尾吹氣的流速設(shè)定為20 mL/min,使用分流進樣法,分流比設(shè)定為5:1,確保氫氣與氮氣具有高純度。②頂空條件。頂空平衡溫度維持于80℃,傳輸線溫度維持于115℃,進樣針溫度維持于150℃,頂空瓶恒溫時間設(shè)定為30 min,進樣時間設(shè)定為6 s,撥針時間設(shè)定為24 s,載氣壓力控制于15 Pa,壓力化平衡時間設(shè)定為1 min,氣循環(huán)時間設(shè)定為15 min,使用高純氦氣對頂空針進行推動與清洗,時間維持于5 min,進樣量設(shè)定為1 000 μL。
(1)上氣相色譜分析法的準確度與精密度。
(2)實際樣品的測定結(jié)果。
表 1 上氣相色譜分析法的準確度與精密度
通過重復(fù)的測定與計算,上氣相色譜分析法具有較高的準確度與精密度,對水中揮發(fā)性有機物的濃度能夠較為精準的測量,具體見表1。
通過對對樣品的濃度與實際回收率進行計算后可知,實際樣品的濃度與回收率與通過上氣相色譜分析法計算所得結(jié)果十分相近,與質(zhì)量控制標準要求具有較大的符合性,見表2。
表2 實際樣品的測定結(jié)果
在選擇頂空熱平衡溫度時,樣品平衡溫度與蒸氣壓、分配系數(shù)具有密切關(guān)聯(lián)[4]。在一般情況下,隨著樣品平衡溫度的不斷升高,其蒸氣壓也將隨之提升,頂空氣體的濃度也將隨之提升,因而能夠使上氣相色譜分析法獲得較高的靈敏度[5]。然而隨著樣品平衡溫度的不斷升高,氣相內(nèi)水分含量也將不斷增加[6],因而在整個實驗過程中,色譜柱將會受到較為嚴重的不良影響,從而縮短色譜柱壽命[7]。因此為避免上述不良情況的產(chǎn)生,則需要嚴格控制好樣品的平衡溫度,通過查閱相關(guān)學(xué)者的研究資料表明[8],當樣品的平衡溫度控制在80℃時,則將獲得較為準確的檢測結(jié)果[9-11]。
除上述因素外,為確保實驗結(jié)果的準確性,還需要加強對頂空平衡時間、進樣時間、氣液比例、頂空密封墊的選擇、頂空瓶壓力、進樣口溫度等[12]方面進行確定,如此才能夠確保實驗的順利進行。