羅 斌,蔣文杰
(1.宜賓市翠屏生態(tài)環(huán)境局,四川 宜賓644000;2.成都綜合巖礦測(cè)試中心,四川 成都610081)
硝基氯苯是重要的石油化工有機(jī)原料,在工程塑料、染料中間體、醫(yī)藥、農(nóng)藥和橡膠助劑等行業(yè)應(yīng)用較為廣泛。硝基氯苯有鄰、間、對(duì)3 種同分異構(gòu)體,不溶于水,穩(wěn)定性高,對(duì)粘膜和皮膚有刺激作用,人體吸入后可引起高鐵血紅蛋白血癥和肝損害等癥狀。硝基氯苯為有毒難降解有機(jī)污染物質(zhì),可能會(huì)因企業(yè)廢水處理不徹底而隨污水排入環(huán)境,對(duì)水環(huán)境造成危害,因此,加強(qiáng)對(duì)水中硝基氯苯殘留量的測(cè)定非常重要[1]。
硝基氯苯一般以痕量存在于地表水中,一般采用有機(jī)試劑液液萃取-氣相色譜法分析,但液液萃取前處理操作繁瑣費(fèi)時(shí),使用有機(jī)萃取劑用量較大[2-4]。本文采用固相萃取技術(shù)對(duì)水中硝基氯苯進(jìn)行萃取富集,結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜法對(duì)其進(jìn)行分析測(cè)定,該方法操作簡(jiǎn)便快速,精密度和加標(biāo)回收率良好,適用于水中硝基氯苯殘留量的監(jiān)測(cè)[5]。
7890B/5977A 型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(安捷倫科技有限公司);24 位圓盤(pán)型固相萃取裝置(安捷倫科技有限公司);Florisil 固相萃取柱、HLB 固相萃取柱、C18固相萃取柱;N-20 型多功能氮吹儀,山東桑澤儀器儀表有限公司;德立世Sunner-P 型超純水機(jī)(四川德立世科技有限公司)。
鄰硝基氯苯、間硝基氯苯、對(duì)硝基氯苯標(biāo)準(zhǔn)溶液:濃度均為100μg·mL-1,北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司;甲醇、乙酸乙酯、環(huán)己烷、丙酮,色譜純,德國(guó)默克公司。
色譜條件 儀器載氣為高純He(純度>99.999);HP-5 色譜柱(30m×0.25mm×0.25μm),柱流速1.0mL·min-1;進(jìn)樣口溫度為220℃;分流進(jìn)樣,分流比5∶1,進(jìn)樣量1.0μL;柱溫50℃,保持1min,以10℃·min-1升至120℃,再以20℃·min-1升至220℃,保持1min。
質(zhì)譜條件 EI 離子源;離子化能量70eV;離子源溫度230℃;四極桿溫度150℃;傳輸線(xiàn)溫度280℃;溶劑延遲2min;定量分析為選擇離子檢測(cè)模式(SIM),3 種硝基氯苯化合物質(zhì)譜參數(shù)見(jiàn)表1,典型譜圖見(jiàn)圖1。
表1 硝基氯苯化合物的質(zhì)譜參數(shù)Tab.1 Mass spectrum parameters of nitrochlorobenzene compounds
圖1 硝基氯苯化合物色譜圖Fig.1 Chromatogram of nitrochlorobenzene compounds
以正己烷為稀釋溶劑,配制10μg·mL-1的鄰硝基氯苯、間硝基氯苯、對(duì)硝基氯苯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液作為儲(chǔ)備液。分別移取適量鄰、間、對(duì)硝基氯苯儲(chǔ)備溶液,依次配制成質(zhì)量濃度分別為5.00、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0μg·L-1的系列混合標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)溶液。
取10mL 丙酮:正己烷(V∶V,1∶3)的混合溶劑分兩次淋洗HLB 型固相萃取小柱,再用10mL 甲醇淋洗小柱,最后用10mL 超純水活化HLB 柱。量取1L地表水樣,用固相萃取裝置以4~5mL·min-1的流速通過(guò)HLB 小柱,然后用5mL 丙酮:正己烷(V∶V,1∶3)混合洗脫溶液洗脫固相萃取柱,將洗脫液氮吹至1mL,用氣相色譜質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測(cè)分析。
本實(shí)驗(yàn)在儀器條件與固相萃取其它條件不變情況下,選擇HLB 固相萃取柱、Florisil 柱和C18固相萃取柱對(duì)一定濃度的硝基氯苯溶液進(jìn)行萃取分析,以硝基氯苯的加標(biāo)回收率為指標(biāo),考察不同固相萃取柱對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響,結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 不同萃取柱所得回收率Tab.2 Recovery from different extraction columns
由表2 可以看出,選擇HLB 固相萃取柱硝基氯苯的測(cè)定結(jié)果回收率最高。
洗脫劑種類(lèi)的選擇對(duì)樣品測(cè)定結(jié)果影響較大。本文分別選擇乙酸乙酯、環(huán)己烷、丙酮和丙酮∶正己烷(V∶V,1∶3)4 種不同的有機(jī)試劑作為洗脫劑,對(duì)一定濃度的硝基氯苯溶液進(jìn)行萃取分析,考察它們對(duì)硝基氯苯的洗脫富集效果,結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 不同萃取劑對(duì)回收率的影響(%)Tab.3 Effect of different extractants on recovery(%)
由表3 可見(jiàn),丙酮∶正己烷(V∶V,1∶3)對(duì)硝基氯苯的測(cè)定結(jié)果回收率在90%以上,因此,洗脫劑選定為丙酮∶正己烷(V∶V,1∶3)。
待各色譜質(zhì)譜條件穩(wěn)定就緒后,分別按1.3項(xiàng)下硝基氯苯系列標(biāo)準(zhǔn)溶液1μL 進(jìn)樣,以其質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo), 對(duì)應(yīng)的定量離子的色譜峰面積為縱坐標(biāo),繪制曲線(xiàn)方程,以硝基氯苯響應(yīng)值的3 倍信號(hào)噪聲比(S/N)計(jì)算檢出限,標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程及檢出限見(jiàn)表4。
表4 硝基氯苯的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限Tab.4 Standard curve equation, correlation coefficient and detection limit of nitrochlorobenzene
在空白水樣中加入鄰硝基氯苯、間硝基氯苯、對(duì)硝基氯苯標(biāo)準(zhǔn)混合溶液,使其在樣品中的濃度分別為5.00、15.0、30.0μg·L-1,采用本方法進(jìn)行分析考察樣品的加標(biāo)回收率。每個(gè)濃度點(diǎn)平行測(cè)定6 次,考察方法的精密度測(cè)試結(jié)果,見(jiàn)表5。
表5 加標(biāo)回收率與精密度試驗(yàn)Tab.5 Standard addition recovery and precision test
本文建立了固相萃取結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜法聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)地表水中鄰硝基氯苯、間硝基氯苯和對(duì)硝基氯苯的方法,并對(duì)固相萃取柱和洗脫試劑的選擇進(jìn)行了討論。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法具有實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便快速、重復(fù)性好、靈敏度高、定性定量結(jié)果準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點(diǎn),可滿(mǎn)足地表水中痕量硝基氯苯類(lèi)物質(zhì)的檢測(cè)需要。