顧桔,鞠華
摘要:水樣調(diào)節(jié)至酸性(pH<2)的條件下,采用自動液液萃取方式,用二氯甲烷/乙酸乙酯(體積比1∶1)萃取水樣中的酚類化合物,萃取液經(jīng)過無水硫酸鈉除水、硅膠柱凈化、氮吹濃縮定容后,經(jīng)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀進行分離檢測,根據(jù)保留時間和目標化合物的特征離子進行定性,采用內(nèi)標法定量,建立一種快速、準確測定地下水中14種酚類化合物的方法。結果表明,酚類化合物的線性范圍為1~20 mg/L,相關系數(shù)良好,為0.995~0.999,方法回收率為60%~86%,相對標準偏差為2.5%~14.4%,方法檢出限為0.1~0.4 μg/L。
關鍵詞:液液萃??;氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法;地下水;酚類化合物
中圖分類號:X832;O657.63 文獻標識碼:A 文章編號:1008-9500(2023)11-000-03
DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2023.11.002
Determination of 14 phenolic compounds in groundwater by automatic liquid-liquid extraction solid-phase extraction purification gas chromatography-mass spectrometry
GU Ju, JU Hua
(Qingshan Lvshui (Jiangsu) Inspection and Testing Co., Ltd., Changzhou 213000, China)
Abstract: Under the condition of adjusting the water sample to acidity (pH<2), automatic liquid-liquid extraction is used to extract phenolic compounds from the water sample by using dichloromethane/ethyl acetate (volume ratio 1∶1), and the extraction solution is dehydrated with anhydrous sodium sulfate, purified with a silica gel column, and concentrated to volume with nitrogen blowing before being separated and detected by gas chromatography-mass spectrometry, and qualitation is conducted based on retention time and characteristic ions of the target compound, the internal standard method is used for quantification, thus establishing a rapid and accurate method for the determination of 14 phenolic compounds in groundwater. The results show that the linear range of phenolic compounds is 1~20 mg/L, and the correlation coefficient is good, which is 0.995~0.999, and the recovery rate of the method is 60%~86%, the relative standard deviation is 2.5%~14.4%, and the detection limit of the method is 0.1~0.4 μg/L.
Keywords: liquid-liquid extraction; gas chromatography-mass spectrometry; groundwater; phenolic compounds
酚類化合物廣泛應用于化工行業(yè),是重要的化工原料,但通常很難被降解,對包括人在內(nèi)的大多數(shù)生物具有較大危害[1-3]。酚類化合物通常通過工業(yè)廢水排放進入地表水,滲透進入土壤,甚至進入地下水,對環(huán)境產(chǎn)生一定影響[4-5]。近年來,地下水水質(zhì)污染狀況越發(fā)受到關注。根據(jù)《工業(yè)企業(yè)土壤和地下水自行監(jiān)測技術指南(試行)》(HJ 1209—2021),工業(yè)企業(yè)需要開展地下水的例行監(jiān)測。根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制訂技術導則》(HJ 168—2020),本文開展地下水中14種酚類化合物的檢測方法研究。
1 試驗部分
1.1 儀器與試劑
主要儀器有氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、全自動平行氮吹濃縮儀、自動液液萃取儀、固相萃取裝置(12孔)和硅膠柱。主要試劑有7種。二氯甲烷中酚類化合物濃度為1 000 μg/mL。內(nèi)標蔡-d8、苊-d10、菲-d10、屈-d12和苝-d12的標準儲備液濃度為4 000 μg/mL。正己烷、二氯甲烷與乙酸乙酯均為色譜純。硫酸溶液體積分數(shù)為50%,將濃硫酸與水按1∶1體積比混合。無水硫酸鈉為優(yōu)級純,在溫度400 ℃的馬弗爐中焙燒4 h,放入干燥器中冷卻,裝入干凈的玻璃瓶中備用。
1.2 儀器工作條件
一是色譜條件。熔融石英毛細柱的進樣口溫度為280 ℃,柱流量為1.0 mL/min,采用不分流進樣,載氣為氦氣。根據(jù)柱升溫條件,初始溫度40 ℃保持4 min,然后以8.0 ℃/min的升溫速率升至300 ℃,保持2 min。二是質(zhì)譜條件。電子轟擊離子源溫度為230 ℃,四極桿溫度為150 ℃,傳輸線溫度為280 ℃,電子能量為70 eV,掃描方式為全掃描。
1.3 試驗方法
1.3.1 試樣的萃取
采用自動液液萃取制備試樣。取1 L水樣置于容積2 L的分液漏斗中,用硫酸溶液將水相pH調(diào)節(jié)至小于2;分液漏斗中加入30 mL二氯甲烷/乙酸乙酯(體積比1∶1),用自動液液萃取儀萃取10 min;萃取完畢,靜置5 min,使有機相分層;將二氯甲烷收集在250 mL具塞錐形瓶中,水相中再加入30 mL二氯甲烷/乙酸乙酯(1∶1)。重復上述液液萃取過程,合并兩次萃取液待用。
1.3.2 試樣的濃縮和凈化
萃取液經(jīng)無水硫酸鈉除水過濾至氮吹瓶中,用N2吹脫濃縮至0.5~1.0 mL。用二氯甲烷定容至1.0 mL,加入5 μL內(nèi)標化合物標準儲備液,使試樣中內(nèi)標化合物的最終濃度為10 μg/mL,混勻待測。當基體復雜有干擾時,可以采用固相萃取法凈化,用各10 mL的正己烷、二氯甲烷/乙酸乙酯(4∶1)的混合溶劑、純水活化硅膠柱,將上述濃縮提取液轉移至已活化的固相萃取柱上,二氯甲烷/乙酸乙酯(1∶1)混合液10 mL洗脫兩次,收集洗脫液于氮吹濃縮管中。在濃縮氮吹儀上用高純氮氣吹至近干,用二氯甲烷定容至1.0 mL,按儀器工作條件進行測定。
2 結果與討論
2.1 檢出限和測定下限
配制目標化合物濃度1 μg/L的純水加標樣品,平行測定7次,計算測定結果的標準偏差,再根據(jù)式(1)計算檢出限。以4倍方法檢出限為目標化合物的測定下限,方法檢出限為0.1~0.4 μg/L,具體結果如表1所示。
MDL=S×t(n-1,0.99)(1)
式中:MDL為檢出限;S為標準偏差;t(n-1,0.99)為置信度為99%、自由度為n-1時的t檢驗值;n為平行分析的樣品數(shù)。
2.2 實際樣品精密度與準確度試驗
采集實際地下水樣品,模擬地下水樣品采用基體加標,進行精密度試驗、準確度試驗。模擬地下水樣品采用基體加標后配成濃度2 μg/L的溶液,每個樣品平行測定7次后剔除離群值。實際地下水樣品加入標準溶液(加標量5 μg/L),平行測定7次后剔除離群值,分別計算平均值、標準偏差、相對標準偏差和加標回收率等。樣品的精密度測試數(shù)據(jù)如表2所示。地下水樣品的實驗室內(nèi)相對標準偏差為2.5%~14.4%。地下水樣品中加入目標化合物,使得加標量為5 μg,基體加標樣品測試數(shù)據(jù)如表3所示。目標化合物的加標回收率為60%~86%。
3 結論
本文建立一種通過自動液液萃取-固相萃取凈化-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法測定地下水中酚類化合物的方法。調(diào)節(jié)水樣的pH小于2,用二氯甲烷/乙酸乙酯(1∶1)進行液液萃取,萃取液經(jīng)無水硫酸鈉除水、硅膠柱凈化、氮吹濃縮定容后,經(jīng)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀進行分離檢測。該方法整體靈敏性較好,準確度較高,加標回收率均在60%以上,滿足地下水中酚類化合物的檢測要求,為地下水中酚類化合物污染研究提供檢測依據(jù)。
參考文獻
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2 彭禮枚,譚麗君,蔣建軍,等.固相萃取-氣相色譜法測定水中20種酚類化合物[J].化學分析計量,2022(6):6-9.
3 劉 喜,李 媛,施玉格,等.液液萃取-氣相色譜法測定水中13種酚類化合物[J].廣州化工,2023(7):111-114.
4 裴 芳,羅澤嬌,彭進進,等.某煉油廠退役場地土壤與淺層地下水酚類污染特征研究[J].環(huán)境科學,2012(12):4251-4255.
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