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气相色谱法测定水质中硝基苯类化合物的方法验证报告

2019-01-19杨珂

绿色科技 2019年24期
关键词:气相色谱法

摘要:按照水质硝基苯类化合物的测定气相色谱法(HJ 592-2010),对水质中8种硝基苯类化合物(硝基苯、邻一硝基甲苯、对一硝基甲苯、间一硝基甲苯、2,6-二硝基甲苯、2,4-二硝基甲苯、1,3,5-三硝基苯、2,4,6-三硝基甲苯)进行了测定,通过对所测得的检出限、精密度、准确度进行分析与研究,表明该方法在实验室内的准确可行。结果表明:水质中硝基苯、邻一硝基甲苯、间一硝基甲苯、对一硝基甲苯、2,6-二硝基甲苯、2,4-二硝基甲苯、1,3,5-三硝基苯、2,4,6一三硝基甲苯的检出限分别为0.002 mg/L、0.002 mg/L、0.002 mg/L、0.OOI mg/L、0.003 mg/L、0.002 mg/L、0.005 mg/L、0.008 mg/L;8种硝基苯类化合物相对偏差为0. 01%—2. 21%;8种硝基苯类化合物回收率为99. 9%—105. 5%。结果均满足HJ592-2010的要求。

关键词:气相色谱法;硝基苯类化合物;方法验证

中图分类号:X703

文献标识码:A

文章编号:1674-9 944( 2019) 24-0124-03

1 引言

硝基苯类化合物属于高毒性物质,可以经由人类消化道、呼吸道和皮肤进入人体而产生毒性作用,引起人类神经系统疾病、肝脏损伤和贫血等症状[1]。常见的硝基苯类化合物主要有硝基苯、二硝基苯、三硝基苯等,硝基苯类化合物主要存在于染料、炸药和人造皮革等的生产废水中,如若不妥善处理废水,排入水中将污染水体,进而对人类造成一定的危害。

目前测定水中硝基苯类化合物的方法主要有气相色谱法[2,3]、高效液相色谱法[4]、分光光度法[5]、气相色谱一质谱法[1,6]等。分光光度法测定步骤繁琐,方法灵敏度低,且使用的试剂会对环境造成二次污染,故不推荐使用此方法进行测定。

2 材料与方法

2.1 主要仪器与试剂耗材

仪器:气相色谱仪(美国安捷伦7890B)、旋转蒸发装置(RE- 52AA)、氮吹仪(NK200 - 1B)等。试剂耗材:色谱纯试剂:乙酸乙酯(CH。COOC2H5);二氯甲烷(CH2CI2)。分析纯试剂:无水硫酸钠(Na2S04);浓盐酸( HCI)。8种硝基苯类化合物标准贮备液(质量浓度为1000 mg/L)。

2.2 方法原理

用二氯甲烷萃取水中的硝基苯类化合物,萃取液经脱水和浓缩后,使用气相色谱氢火焰离子检测器( FID)进行测定。

2.3 实验步骤

2.3.1 样品采集与保存

采集1000 mL样品与棕色具磨口塞玻璃瓶中,若水样无法在24 h内测定完毕,需加入浓硫酸调至pH≤3;采集回来的样品必须在7d之内萃取,30 d内进行分析。

2.3.2 试样的制备

量取500 mL的水样与分液漏斗中,加入25 mL二氯甲烷,振荡3 min,需注意排气,放置5 min后,收集下层萃取液与三角瓶中,再重复萃取一次,合并两次所得萃取液。萃取液经无水硫酸钠脱水,用二氯甲烷充分淋洗无水硫酸钠,合并所有有机相,经旋转蒸发仪、氮吹定容至1 mL。

2.4 仪器条件

色谱柱温度:60℃保持4 min,以20℃/min升温至220℃,保持3 min。

检测器温度:250℃;汽化室温度:230℃;载气流量:1 mL/min;氢气流量:30 mL/min;空气流量:400mL/min;尾吹气流量:20 mL/min;进样方式:不分流进样,进样后0.5 min分流,分流比为30:1;进样量:1.O μL。

3 结果分析

3.1 方法的線性范围

在方法要求色谱分析条件下,测定一系列质量浓度的标准溶液。以测得的各个硝基苯类化合物积分峰面积为纵坐标,质量浓度(mg/L)为横坐标绘制标准曲线。各硝基苯类化合物的标曲浓度分别为5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L、100 mg/L,符合《水质硝基苯类化合物的测定气相色谱法》(HJ 592-2010)(相关系数应大于等于0. 995)的要求。具体检测指标的线性范围、线性方程、相关性结果如表1。

3.2 方法的检出限与测定下限

根据《环境监测分析方法标准制修订技术导则》HJ168-2010相关规定。水中硝基苯类化合物的测定检出限确定方法为:对于空白试验中检测出目标物质,按照样品分析的全部步骤,重复n(n≥7)次空白试验,将各测定结果换算为样品中的含量,计算n次平行测定的标准偏差,按公式(1)计算方法检出限。结果见表2所示。

MDL= t(n-1,0.99)×S

(l) 式(1)中:MDL为方法检出限;n为样品的平行测定次数;t为自由度为n-l,置信度为99%的t分布(单侧);S为n次平行测定的标准偏差。其中,当自由度为6时,置信度为99%的t值为3.143。

8种硝基苯类化合物的检出限为0.002~0.008mg/L,测定下限为0.008~0. 032 mg/L,水中硝基苯类化合物的检出限和定量限符合《水质硝基苯类化合物的测定气相色谱法》( HJ 592-2010)的要求。

3.3 方法精密度的验证

实验室对同一水质中的硝基苯类化合物进行了分析测定,按照样品分析的全部步骤进行测定,每个样品平行测定6次,分别计算不同样品的平均值、标准偏差、相对标准偏差等各项参数,数据汇总表详见表3。

对于同一水质样品测定6次,8种硝基苯类化合物相对偏差为:0.01%~2.21%,满足《水质硝基苯类化合物的测定气相色谱法》(HJ 592-2010)(测定结果相对偏差应在15%以内)中的精密度要求。

3.4 方法準确度验证

实验室通过加标试验验证方法准确度。对同一样品加标,按照样品分析的全部步骤进行测定,每个样品平行测定6次,分别计算不同浓度有证标准物质样品样品的平均值、相对偏差加标量、加标回收率等各项参数,数据汇总表详见表4。

对同一水质样品加标,8种硝基苯类化合物回收率为:99.9 %~105. 5%,相对误差满足《水质硝基苯类化合物的测定气相色谱法》( HJ 592-2010)(实际样品加标回收率应在70%~130%之间)中的准确度要求。

4 结论

4.1 线性范围

8种硝基苯类化合物的相关系数为0. 99892~0. 99991,符合《水质硝基苯类化合物的测定气相色谱法》( HJ 592 - 2010)(相关系数应大于等于0.995)的要求。

4.2 检出限

气相色谱法测定水质中硝基苯类化合物的检出限为0. 002~0. 008 mg/L,测定下限为0.008~0. 032 mg/L,均满足《水质硝基苯类化合物的测定气相色谱法》(HJ 592-2010)中硝基苯类化合物的测定要求。

4.3 精密度

对于同一水质样品测定6次,8种硝基苯类化合物相对偏差为:0. 01~2. 21%,满足《水质硝基苯类化合物的测定气相色谱法》(HJ 592-2010)(测定结果相对偏差应在15%以内)中的精密度要求。

4.4 准确度

对同一样品加标,5种酚类化合物回收率为:99. 9%~105. 5%,相对误差满足《水质硝基苯类化合物的测定气相色谱法》(HJ 592-2010)(实际样品加标回收率应在70%~130%之间)中的准确度要求。

应用气相色谱法检测水质中硝基苯、邻一硝基甲苯、对一硝基甲苯、间一硝基甲苯、2,6一二硝基甲苯、2,4一二硝基甲苯、1,3,5一三硝基苯、2,4,6一三硝基甲苯的方法灵敏度高、重复性好、结果准确且可操作性强,适用于实验室检测。

参考文献:

[1]刘淑容,吹扫捕集一气相色谱一质谱法测定地表水中5种硝基苯类化合物[J].化学分析计量,2016·25(2):75-77.

[2]王美飞,杨丽莉,胡恩宇,等.液一液萃取一气相色谱法同时测定地表水中17种硝基苯类和氯苯类化合物[J].中国环境监测,2011,27(S1):19-23.

[3]李利荣,魏恩棋,时庭锐,等.气相色谱法测定水体中15种硝基苯类化合物的含量[J].理化检验(化学分册),2011,47(12):1436-1439.

[4]王建刚,郭景海,张健,等,高效液相色谱法测定废水中硝基苯含量[J].吉林化工学院学报,2003(4):40-42.

[5]郭金全.水中微量硝基苯的萃取一分光光度测定法[J].环境与健康杂志.2008(4):346~348.

[6]任衍燕,华勃.固相萃取一气相色谱/质谱法测定地表水中硝基苯类化合物[J].中国给水排水,2012,28(24):99~100,104.

收稿日期:2019-11-04

作者简介:杨珂(1992-),女,助理工程师,主要从事土壤污染检测方面的研究。

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