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反相超高效液相色谱法测定水质中的乙酸含量

2017-11-10谭松林

绿色科技 2017年20期
关键词:乙酸

谭松林

摘要:研究了反相超高效液相色譜法测定水质中乙酸含量的色谱条件。结果表明:在Waters T3(50 mm×3 mm×1.8 μm)色谱柱上,以NaH2PO4(20 mM/L,pH=2.6)/H3PO4缓冲液作为流动相,210 nm处紫外检测水质中的乙酸;其流动相流速为0.2 mL/min,柱温30 ℃,进样量1.0 μL。该方法简便快捷,样品加标回收率为68.5%~72.1%。

关键词:乙酸;反相超高效液相;紫外检测

中图分类号:X832

文献标识码:A文章编号:16749944(2017)20004002

1引言

水体中少量的乙酸不仅表现为酸性,而且使其化学需氧量增高,这对水系统的生态平衡和人的身体健康带来严重的危害,因此快速便捷的检测水质中的乙酸含量在环境监测中显得尤为重要。目前对乙酸的分析方法主要要有滴定法、薄层层析法、分光光度法、荧光法、气相色谱法以及酶法等[1~4]。而这些方法或需经预分离和衍生化等前处理,或精准度不高,而且操作繁琐。笔者采用反相超高效液相色谱法,直接进样测定水质中的乙酸含量,具有操作简单快捷、准确度高的优点。

2实验部分

2.1实验原理

水样经0.22 μm的水相滤膜或针式水相滤头过滤后直接进样,采用反相超高效液相色谱进行检测,以保留时间定性,峰面积定量计算样品中乙酸的含量。

2.2样品的采集与保存

水样采集于1000 mL棕色玻璃瓶中,1~5 ℃冷藏,尽快分析,分析前将样品自然升至室温。采样瓶预先用洗涤剂洗一次,自来水洗三次,蒸馏水洗一次。

2.3仪器及试剂

Waters ACQUITY UPLC超高效液相色谱仪;美国Millipore(simplicity 185)超纯水机;0.22 μm滤膜针式过滤器和0.22 μm水相滤膜;吉尔森移液枪(1000 μL、100 μL、10 μL);868型酸度计。

配制1mg/mL的乙酸标准储备液,用时根据需要进行稀释。所用试剂均为分析纯及以上。

2.4色谱条件

流动相为NaH2PO4(20 mM/L,pH值为2.6)/H3PO4缓冲液,使用前用0.22 μm 滤膜过滤;色谱柱为Waters T3柱(50 mm×3 mm×1.8 μm);柱温30 ℃;流速0.2 mL/min;最大吸收波长为210 nm;进样量1.0 μL。待测样品进样前经0.22 μm 滤膜过滤。

3结果与讨论

3.1紫外检测波长的选择

乙酸的紫外吸收为羟基上n→π*电子跃迁[5],其最大吸收峰在210 nm处,所以将紫外检测吸收波长确定在210 nm。

3.2流动相的选择

Waters T3色谱柱是一种独特的超纯硅胶基质的反相C18色谱柱,乙酸要保持分子状态,才能在柱上被分离开来。乙酸在水中的pKa为4.76,假若有1.0%的乙酸解离以离子状态存在,根据下式计算,其流动相的pH值应该小于2.76。

pH=pKa+log([Ac-]/[HAc] )=4.76+log(0.01)=2.76

Waters T3柱的pH值耐受范围2.0~8.0,若将流动相的pH值逼近2.0则影响色谱柱的使用寿命;所以从延长柱子使用寿命和乙酸分离效果两方面综合考虑,最终确定流动相的pH值为2.6。

3.3标准曲线的绘制与检出限

根据以上2.4确定的色谱条件,采用流动相缓冲液分别配制含乙酸35.0、50.0、100.0、200.0、400.0、500.0 mg/L的标准序列,乙酸的保留时间为2.67 min。以乙酸标准浓度对响应峰面积绘制标准曲线,其曲线方程为:

y=177.9213x-1924.132,r=0.9997 (式中y为峰面积,x为乙酸浓度mg/L)。

其标准样品的图谱见图1。

根据《环境监测 分析方法标准制修订技术导则》(HJ 168-2010)中相关规定计算其检出限为7.75 mg/L,测定下限为31.0 mg/L。

3.4精密度和准确度的测试

配制浓度为50.0 mg/L、100.0 mg/L、200.0 mg/L的3组标准样品,分别测定6次,用外标法根据峰面积定量,记录其结果,见表1。

3.5加标回收率

在6份工业废水中分别加入标准样品,使其定容至1 mL时,标准样品加入量为200 mg/L,按照2.4确定的色谱条件做加标回收率实验,其结果见表2。

参考文献:

[1]

Figenschoa D L, Marais J P. Spectrophotometric method for the determination of micr-oquantities of lactic acid in biological material [J]. Anal biochem,1991,195(2):308~312.

[2]Puchades P, Herrero M A. Simultaneous enzymatic determination of L(-) malic acid a-nd L(+) lactic acid in wine by flow injection analysis [J]. Food chem, 1991(42):167~182.

[3]DING Ming-yu,CHEN Pei-rong,LUO guo-an.High performance liquid of chromatograph-ic ananlysis of acetic acid in foods [J].chinese Journal of Chromatogr,1997,15(3):212~214.endprint

[4]ZHANG Wei-cai,DENG Bing-bing,PENG Qing-zhong.Gas chromatographic determinate-on of acetic acid in engineering ferment liquid [J]. letters in Biotechnology,2000,11(3):196~199.

[5]張玉奎,张维冰,邹汉法. 分析化学手册[M].北京:化学工业出版社,2000:79.

Determination of Acetic Acid in Waters by Reversed Phase Ultra Performance Liquid Chromatography

Tan Songlin

(Environmental monitoring center of Nanchong, Nanchong, Sichuan, 637000,China)

Abstract: This paper studied the chromatographic conditions for the determination of acetic acid in waters by reversed phase ultra-performance liquid chromatography.The chromatographic separation was carried out on Waters T3 column(50mm×3mm×1.8μm)and all components were monitored at 210nm.The mobile phase consisted of NaH2PO4 (20mM/L, pH=2.6)/H3PO4 buffer. Flow rate was kept at 0.2mL/min, the injection volume was 1.0μl for all injectionsand the column temperature maintained at 30 ℃. The new method is simple and quick and sample added recovery is 68.5%~72.1%.

Key words: acetic acid;RP-UPLC;ultraviolet detection.endprint

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