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质谱法测定土壤中N,N-二甲基甲酰胺

2022-01-05良,赖

江西化工 2021年6期
关键词:二甲基甲酰胺质谱法二氯甲烷

梁 良,赖 雯

(1.江西拓谱思检测技术有限公司,江西 南昌 330224;2.江西华检检测技术有限公司,江西 南昌 330052)

引言

N,N-二甲基甲酰胺(DMF)是一种无色透明或淡黄色、具有特殊气味的透明液体,是分析测试、化工生产、化工合成中的优良溶剂。DMF可经呼吸道和皮肤进入机体,损害肝脏、肾脏、胃以及生殖系统、免疫系统等多个器官(系统)[1]。小鼠急性中毒后,光镜下可见肝脏炎症细胞浸润,点状坏死,肝血窦血栓形成,肾淤血,肾小管上皮轻度水肿,胃肠脑未见异常[2]。因此,土壤中N,N-二甲基甲酰胺的分析测试方法的创建对于环境保护以及人、动植物的健康防护具有重大意义。目前测定各种类型基质中N,N-二甲基甲酰胺的方法有气相色谱法[3]、气相色谱质谱法[4]、液相色谱法[5]等,但土壤中N,N-二甲基甲酰胺的测定方法报道较少。本工作采用气相色谱质谱法测定土壤中N,N-二甲基甲酰胺的含量,本方法检出限低、精密度高、加标回收率稳定,对了解相关行业用地中污染程度具有重要意义。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent 7890/5977型气相色谱质谱联用仪及工作站;Raykol HPFE-06型高通量加压流体萃取仪;Raykol MPE型高通量真空平行仪。

N,N-二甲基甲酰胺标准储备溶液:坛墨质检,1000 mg·L-1,溶剂为甲醇;氘代氯苯内标储备溶液:坛墨质检,1000 mg·L-1,溶剂为甲醇。

硅藻土和石英砂为分析纯,无水硫酸钠为优级纯。均放入600 ℃马弗炉中,保持4h。待自然冷却后,装入玻璃瓶中备用。

二氯甲烷和丙酮为农残级。

1.2 仪器工作条件

1)加压流体萃取条件 萃取溶剂为二氯甲烷(50%)和丙酮(50%);预热温度80 ℃;萃取温度100 ℃;萃取压力10.0 Mpa,静态萃取时间5 min;溶剂淋洗体积60%池体积;静态萃取次数2次。

2)真空平行浓缩条件 水浴温度30 ℃;盖板温度35 ℃;真空梯度800 mbar保持1 min,500 mbar保持3 min,400 mbar保持3 min,360 mbar保持20 min;震荡速度150 rpm。

3)气质联用条件 DB-624熔融石英毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×1.4 μm);进样口温度230 ℃;接口温度230 ℃;离子源温度230 ℃;四级杆温度150 ℃;扫描模式SIM;增益系数2.0。

1.3 试验方法

样品采集后置于低温条件下存放,测试前称取20.0 g左右土壤样品于清洁研钵中,加入适量硅藻土,混匀脱水,研磨成细小颗粒使之成散粒装,转移至34 mL萃取罐中,将萃取罐放入加压流体萃取装置中,在设置参数下进进提取。提取结束后,在收集瓶中加入适量无水硫酸钠除水,转移至真空浓缩仪中,浓缩至约2.0 mL,采用商品硅胶净化小柱除杂,再次浓缩,加入内标上机测试。

2 结果与讨论

2.1 色谱行为

N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的色谱图及质谱图见图1、图2。

图1 DMF的色谱图

图2

2.2 萃取溶剂的选择

通过对二氯甲烷-丙酮、二氯甲烷、乙腈三种溶剂的提取效果测试,三种溶剂体系对N,N-二甲基甲酰胺的提取回收率分别为59.4%、50.5%、63.3%。以上结果表明,极性大溶剂体系对提取回收率效果略好,乙腈35℃时,饱和蒸气压为190.1 mbar,浓缩时间长,毒性大,综合考量,选用二氯甲烷-丙酮作为提取溶剂。

2.3 萃取循环次数的选择

试验选择1~3次作为加压流体提取的次数,结果表明萃取次数分别为2次和3次时效果差别不大,但是萃取效果好于循环次数为1次时的效果,故试验选用2次作为萃取次数。

2.4 标准曲线和检出限

在6支1.0 mL棕色容量瓶中预先加入适量二氯甲烷/丙酮(1:1)溶剂,再移取适量体积的N,N-二甲基甲酰胺标准使用液于容量瓶中,稀释至刻度定容,配得0.10 mg·L-1~4.00 mg·L-1标准系列,按照仪器灵敏度和估算回收率估算出检出限,选择石英砂加入4倍估算值的标准物质,制得加标样品,全流程平行测定7次,回归方程、相关系数及检出限见表1。

表1 线性回归方程、相关系数和检测限

2.5 精密度实验

选择一无目标物的土壤样品,加入一定量的标准使用液,制得加标样品(0.75mg·kg-1)6份,按照样品测试流程进行分析,测得样品结果的相对标准偏差(RSD)为3.05%。

2.6 回收实验

依据试验方法对某一建设用地黄色土壤进行加标回收实验,回收率结果见表2。

表2 回收率试验结果(n=6)

3 结论

本工作采用加压流体萃取-真空平行浓缩-气相色谱质谱法测定土壤中N,N-二甲基甲酰胺,样品制备简单易行、分析过程中溶剂使用量少,可以进行回收、对环境污染小、回收率合适,重现性高,检出限合理,满足样品的测试工作。

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