硝基酚類化合物是一類重要且常用的化工原料,作為原材料或中間體被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、殺蟲劑、染料、木材防腐劑和橡膠等生產(chǎn)中。伴隨工業(yè)生產(chǎn)過程,含有該類化合物的廢水隨之排放至環(huán)境中。硝基酚類化合物容易在水體及土壤中殘留累積,難以降解,污染環(huán)境,危害人類及動植物健康。從2021年3月1日起,中國環(huán)境保護標準《HJ 1150-2020水質(zhì) 硝基酚類化合物的測定 氣相色譜-質(zhì)譜法》正式實施,標志著對硝基酚類污染物更嚴格的監(jiān)測與控制。
本文參考上述標準,采用??艶otector Plus全自動固相萃取儀實現(xiàn)對水樣中硝基酚類化合物的快速富集和洗脫,然后用睿科EVA80全自動平行濃縮儀進行濃縮,內(nèi)標法定量。在10 ug/L的加標水平下,12種硝基酚類化合物的回收率在65%-109%之間,RSD值小于13%。說明本方法可以滿足水質(zhì)硝基酚類化合物的快速檢測。
儀器和耗材
1 儀器
Fotector Plus高通量全自動固相萃取儀
Auto EVA 80 全自動平行濃縮儀
Agilent 7890A/5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀
2 耗材
HLB固相萃取柱(RayCure,500 mg/6mL,貨號:RC-204-36477)
3 試劑
甲醇(優(yōu)級純)
二氯甲烷(優(yōu)級純)
乙酸乙酯(優(yōu)級純)
0.02 mol/L稀鹽酸溶液
去離子水
無水硫酸鈉(分析純)
樣品制備
準確量取水樣1 L,用鹽酸溶液pH至1~2,加入50 mL甲醇搖勻,超聲10分鐘,待萃取。
1 富集
依次用8 mL二氯甲烷,10 mL甲醇和10 mL濃度為0.02 mol/L的稀鹽酸溶液對固相萃取柱進行活化,活化速度為5 mL/min。之后讓水樣以5 mL/min的流速通過固相萃取柱富集,上樣完畢后用氮氣以30 psi的壓力將柱子吹干20分鐘。用10 mL乙酸乙酯-二氯甲烷(1+1)混合溶液洗脫固相萃取柱,流速為1 mL/min。收集全部洗脫液于玻璃試管中,具體方法如下圖所示。
2 固相萃取條件
全自動固相萃取儀 | Fotector Plus |
固相萃取柱 | RayCure,HLB,500 mg/6mL |
活化 | 二氯甲烷、甲醇、0.02 mol/L稀鹽酸溶液 |
洗脫 | 二氯甲烷-乙酸乙酯(1+1)混合溶液 |
3 濃縮
將洗脫液用??艫uto EVA80全自動平行濃縮儀在45 ℃條件下濃縮至約1 mL,加入10 uL內(nèi)標,渦旋混勻,轉(zhuǎn)移至進樣小瓶上機分析。
氣質(zhì)聯(lián)用檢測條件
GC-MS檢測條件:進樣口溫度250 ℃,不分流進樣,進樣量1.0 μL;載氣為高純氦氣,恒流模式;電子轟擊電離源(EI),離子源溫度230 ℃,接口(傳輸線)溫度280 ℃,質(zhì)量分析器溫度150 ℃,溶劑延遲時間11 min。采用SIM模式進行定性分析,選擇離子見表-1。
表-1.目標化合物的定量離子和定性離子
標準溶液總離子流圖(10 ug/mL)
結(jié)果與討論
為了驗證該方法的回收率,本實驗向純水樣品(1000 mL)加入硝基酚標準品進行加標回收驗證(n=3),數(shù)據(jù)如表-2所示。加標回收率在65%-109%之間,RSD值控制在13%以內(nèi)。說明該方法能夠很好地運用于水中硝基酚類化合物的檢測。
表-2.純水樣品的加標回收率及RSD值
結(jié)論
1. 硝基酚類化合物在水中溶解度低,需要加入一定量的甲醇或丙酮助溶以減少瓶壁黏附;
2. 硝基酚類化合物在接近中性的水中主要呈解離態(tài),要使酚類以非離子形式存在,萃取時須將水樣酸化,使水樣的pH<2;
3. 由于12種硝基酚的極性不同, 有機溶劑對被吸附在固相萃取膜上的硝基酚洗脫能力也不同。標準中只采用二氯甲烷一種溶劑進行洗脫,本方法在此基礎(chǔ)上再加入乙酸乙酯進行洗脫,可以有效提高極性較大的硝基酚回收率。
4. 由于硝基酚類化合物極性較大,在氣相色譜/質(zhì)譜上的響應(yīng)不是很靈敏,且分析靈敏度對儀器分析體系受污染狀況較為敏感。因此在上機分析時建議使用不填玻璃棉的襯管,否則2,4-二硝基酚、2,5-二硝基酚和2,6-二硝基酚這三個化合物極有可能不出峰。
5. 實驗過程中上樣流速不宜過快,應(yīng)控制在5 mL/min以內(nèi),流速過快將會導(dǎo)致回收率降低。
6. 在濃縮過程中應(yīng)控制最后的溶液在0.5-1.0 mL之間,若濃縮至0.5 mL以下將會導(dǎo)致硝基酚化合物損失過大,回收率降低。
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