顶空气相色谱-质谱法测定地表水中的1,2-二氯苯

2011-01-22武开业

化学分析计量 2011年3期

武开业

(陕西省榆林市环境监测总站，榆林 719000)

1,2-二氯苯(熔点：-17.5℃，沸点：180.4℃)是无色易挥发的重质液体，有芳香气味，不溶于水，溶于醇、醚等多数有机溶剂，一般比较稳定，可用作硝基喷漆、清漆的添加剂及蜡和焦油的溶剂；还用作金属、皮革、汽车、飞机工业的脱脂剂；与少量高级醇的混合物可以作防锈剂；其它还用于制造冷冻剂、杀虫剂、熏蒸剂、防腐剂、染料、医药等的中间体和有机载热体。与上述产品有关的企业，均有可能排放1,2-二氯苯，引发污染事故。

由于1,2-二氯苯具有很强的挥发作用，通常在水和土壤中的1,2-二氯苯会很快地挥发到空气中，1,2-二氯苯在河水中的挥发速率经6 h下降50%，1,2-二氯苯在空气中的光解速度在20 h之内会降低一半，在水中的1,2-二氯苯将产生水解作用，因此受1,2-二氯苯污染的水和土壤能较快地得到恢复。

1,2-二氯苯对水体和大气可造成污染，在对人类重要食物链中，特别是在水生生物中可发生生物蓄积，经过人体消化吸收后引起胃肠道中毒，出现呼吸道刺激、头痛、头晕、焦虑、麻醉作用，以致意识不清，长期吸入会引起肝肾损害。

国家规定(待颁布)饮用水源中1,2-二氯苯的最高容许浓度为0.02 mg/L，地表水环境质量标准(GHZB1-1999)规定I、II、III类水域特定值为0.085 mg/L。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱(Trace GC Ultra型)-质谱(DSQⅡ型)联用仪：美国Thermofisher公司；

自动顶空进样器：意大利DANI公司；

1,2-二氯苯标准溶液：1 000 mg/L,国家环保局标准物质研究所；

氦气：99.999%；

实验用水为Millipore超纯水机制备的超纯水。

1.2 气相色谱[1,2]-质谱条件及顶空条件[3]

色谱柱:Trace TR-Wax MS高温石英毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25μm);载气：高纯He；载气流量控制方式：压力控制；流速：1.2 mL/min；恒流模式；进样量：1 μL,不分流进样；数据采集和处理：N2000软件工作站；进样口温度：150℃；升温程序：初始温度40℃,保持1 min，以8℃/min升至100℃,保持1 min；1,2-二氯苯的出峰时间为7.93 min。

质谱检测器温度：180℃；离子源：电子轰击离子源(EI)；电子能量：70 eV；检测模式：选择离子扫描模式检测；扫描特征离子m/z：111、146、148；溶剂延迟3 min。

顶空进样器保持60℃恒温5 min，自动进样。

1.3 1,2-二氯苯标准使用液的配制

取1000 mg/L 1,2-二氯苯标准溶液100 μL于100 mL棕色容量瓶中，制得1,2-二氯苯标准储备溶液，于4℃条件下储存，使用时取该溶液若干配制浓度为10、20、30、50、80、100 μg/L的系列标准使用液，用于制作标准工作曲线。

1.4 水样的采集和保存方法

采样时先加入0.3～0.5 g抗坏血酸于顶空瓶内，取水至满瓶，密封，采样后24 h内完成测定。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的选择

根据被测化合物的特性，选用的Trace TR-Wax MS高温石英毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)可以保证1,2-二氯苯与1，4-二氯苯得到很好地分离，1，4-二氯苯不会干扰1,2-二氯苯的测定，柱温条件采用低的初始温度和程序升温(见1.2)。

2.2 标准物质总离子流图和质谱图

本方法选用Trace TR-Wax MS毛细柱,在选定的色谱条件下对1,2-二氯苯进行选择性离子扫描(SIM),得到总离子流图(见图1)。根据其质谱图(见图2)对1,2-二氯苯进行定性鉴定，全扫描图谱的背景干扰非常严重,而实验测定的水样所含目标化合物含量不高，所以本实验不采用全扫描，SIM的优势在于仅对目标化合物的特征离子进行扫描，减少了背景干扰，能够大大地提高灵敏度,从而可以准确的对目标化合物进行定性和定量检测。