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GC-FID法测定水中敌敌畏含量的研究

2009-04-01范钦华

现代农业科技 2009年3期
关键词:固相萃取

范钦华

摘要建立了利用GC-FID法测定水中敌敌畏的色谱条件,比较C18固相萃取、活性炭富集、液-液萃取等3种预处理法测定敌敌畏含量的回收率,C18固相萃取预处理效果最好,回收率达102%。

关键词GC-FID法;敌敌畏含量;固相萃取;活性炭富集;液-液萃取

中图分类号 X592 文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)03-0114-01

有机磷农药因在农业病虫害防治方面具有安全广谱、高效经济等特点,是我国现阶段使用量最大的农药之一,其大量的使用造成环境残留问题,因此快速准确地检测微量有机磷农药残留量具有重要意义。因基体的复杂性,有机磷农药常采用液-液萃取、固相萃取、超临界流体萃取等进行预处理后,再进行分析。笔者以敌敌畏为研究对象,对C18固相萃取、活性炭富集、液-液萃取等3种预处理法进行优化并比较,建立测定痕量敌敌畏的GC-FID方法。

1材料与方法

1.1试验仪器与试剂

GC-2010气相色谱仪(日本岛津公司,配FID),Rtx-1色谱柱(30m×0.32mm×0.50μm),固相萃取小柱(C18,500mg,江苏汉邦科技有限公司),敌敌畏标样(≥99%,国家农药质监中心),活性炭。

1.2 模拟水样的配制

取100mg/L标准丙酮溶液0.2mL,用水稀释至1L。

1.3试验方法

(1)C18固相萃取法。将100mL模拟水样通过活化处理的C18固相萃取柱后,洗脱液洗脱、浓缩、氮气吹干,丙酮定容至1mL,GC-FID分析含量。

(2)活性炭富集法。将水样通过活性炭填充柱后,适量溶剂洗脱、浓缩至干,丙酮定容至1mL后,GC-FID分析。

(3)液-液萃取法。有机溶剂将水样萃取后,将溶剂浓缩至干,丙酮定容至1mL,GC-FID分析。

2结果与分析

2.1色谱条件的选择

色谱柱的选择是气相色谱条件的关键,选用Rtx-1、Rtx-5、DB-5进行比较,并对气化室温度、检测器温度、柱流速等仪器参数条件优化。确定GC条件:柱子RTX-1(30m×0.25mm);载气N2;柱流速1.0mL/min;进样温度230 ℃;检测器:FID,温度230℃;柱温:100℃,10℃/min升温至180℃。敌敌畏的标准色谱图如图1所示。保留时间6.19 min。配制2.5 ~100.0mg/L敌敌畏标准溶液,2μL进样分析。以敌敌畏浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,则线性方程为Y=6 705.046X+766.093 5,标准曲线呈良好的线性关系,R为0.999 2。

2.2固相萃取条件的优化

(1)洗脱溶剂的选择。用10mL不同比例丙酮/乙酸乙酯与丙酮/正己烷洗脱液以15mL/min洗脱固相萃取柱,随着溶剂类型和比例不同,预处理效果也有很大差别,以丙酮/正己烷(2∶3)作为洗脱剂回收率最好,回收率为95%。

(2)洗脱速度的选择。分别以8mL/min、10mL/min、12 mL/min、16mL/min不同流速进行洗脱,经比较发现随着萃取速度的增大回收率略有下降,但回收率均在94%以上,洗脱速度对回收率的影响较小。综合考虑预处理时间和回收率,以10mL/min为宜,回收率为102%。

(3)不同的pH值对萃取效果的影响。将水样pH值分别调节至2、4、7、10和12,回收率变化较大,水样的pH值对敌敌畏C18固相萃取效果有很大影响,水样为中性时回收率最高,为102%。

2.3活性炭萃取条件的优化

(1)不同粒径的活性炭的影响。分别取颗粒粒径>300 μm、150~180μm、≤75μm活性炭0.2g进行填充,以丙酮进行洗脱,结果表明,3种不同粒径的活性炭处理后的回收率分别为60%、67%和72%,随着粒径的减少,活性炭的比表面积增大,预处理效果也随着提高,选择粒径≤75μm的活性炭作为富集水中痕量敌敌畏的吸附剂。

(2)pH值的影响。取100mL的水样调节至不同pH值3、5、7、9、11,结果发现pH值=7时活性炭对中性敌敌畏分子更易吸附脱附,若pH值过大(pH值>9)或过小(pH值<5),其回收率显著下降。

(3)洗脱剂的选择。取pH值调至7的100mL水样,经0.2g活性炭吸附后,对比3种溶剂丙酮、正己烷、乙酸乙酯的洗脱效果,结果表明,正己烷作为淋洗液时,敌敌畏的回收率为79%,比乙酸乙酯和丙酮的洗脱效果好。

(4)活性炭填充量对萃取效果的影响。活性炭用量分别为0.2g、0.3g、0.5g、1.0g、2.0g、3.0g、4.0g、5.0g时进行比较,敌敌畏的回收率随活性炭填充量的增多而提高,并在用量为0.5g时趋于稳定,约82%。

2.4液-液萃取

分别采用10mL正己烷、二氯甲烷、三氯甲烷,萃取次数分别为1次、2次、3次对水样进行预处理,发现随着萃取次数的增加,萃取效果也增大。采用不同萃取液萃取3次回收率分别为:三氯甲烷94%、正己烷90%,二氯甲烷萃取效果最差,仅为78%。

2.5固相萃取、活性炭吸附与液-液萃取的比较

通过对固相萃取、活性炭吸附与液-液萃取法的条件进行优化,并进行对比,发现在优化条件下,C18固相萃取回收率最高,可达102%,其次是液-液萃取,回收率约94%,活性炭吸附法回收率最低,仅为82%。

3结论

固相萃取与液-液萃取、活性炭吸附法对敌敌畏的回收率相比较,固相萃取效果最好。在C18固相萃取优化条件下,采用气相色谱法测定水中敌敌畏的回收率可达102%,线性范围:2.5~1 000.0μg/L,方法检出限可达20μg/L,固相膜萃取技术操作简单,消耗有机溶剂量少,萃取时间短,具有高富集倍数,是一种较为理想的萃取水中敌敌畏的方法。

4参考文献

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