氣相色譜法測(cè)定水中乙腈
本實(shí)驗(yàn)依據(jù)《HJ789-2016 水質(zhì) 乙腈的測(cè)定 直接進(jìn)樣-氣相色譜法》,使用直接進(jìn)樣-氣相色譜法測(cè)定水中的乙腈含量。
一 實(shí)驗(yàn)條件
1.2 色譜條件
1.2.1 溫度
進(jìn)樣口:220℃;
檢測(cè)器溫度:330℃
柱箱:恒溫分析,50℃(15min);
1.2.2 流量
載氣:氮?dú)猓?/span>
進(jìn)樣模式:不分流進(jìn)樣;
吹掃時(shí)間:0.75min;
吹掃流量:30mL/min;
柱流量:5mL/min(柱前壓125.6kPa);
隔墊吹掃流量:3 mL/min;
1.2.3 色譜柱
KB-WAX,30m×0.32mm×1.0μm;
1.2.4 樣品
液體自動(dòng)進(jìn)樣器;進(jìn)樣量0.3微升;
乙腈質(zhì)量濃度分別為0.10mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、5.00mg/L、10.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列;
1.2.5 檢測(cè)器
氮磷檢測(cè)器(NPD);
空氣流量:60ml/min;
氫氣流量:3ml/min;
尾吹氣(N2):10ml/min;
調(diào)整偏移量:30pA;
銣珠電壓:3.385V;
采樣頻率:50Hz;
二 色譜圖及出峰順序
乙腈質(zhì)量濃度為10.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)樣量0.3μL:
三 分析方法討論
3.1 水中乙腈的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)
目前,涉及到水中乙腈測(cè)定的新標(biāo)準(zhǔn)主要為《HJ 788-2016 水質(zhì) 乙腈的測(cè)定 吹掃捕集-氣相色譜法》和《HJ 789-2016 水質(zhì) 乙腈的測(cè)定 直接進(jìn)樣-氣相色譜法》,另外《HJ/T 73-2001 水質(zhì) 丙烯睛的測(cè)定 氣相色譜法》測(cè)定過(guò)程中可能會(huì)遇到乙腈的出峰。其他相關(guān)方法可以參見(jiàn)下表:
3.1.1 《HJ 788-2016》
《HJ788-2016 水質(zhì) 乙腈的測(cè)定 吹掃捕集-氣相色譜法》采用吹掃捕集-氣相色譜法進(jìn)行測(cè)定,具有較低的方法檢出限;使用的色譜柱固定液為聚乙二醇(wax、PEG-20M等),規(guī)格為30*0.32mm*1.0μm,可以使用FID檢測(cè)器或者NPD檢測(cè)器。具體如下:
可以明顯看出,對(duì)于乙腈,采用NPD檢測(cè)器較FID檢測(cè)器具有更低的檢出限和測(cè)定靈敏度,相差約一個(gè)數(shù)量級(jí)。但在實(shí)際分析使用中,NPD檢測(cè)器的使用范圍稍微受限,主要原因在于NPD檢測(cè)器的關(guān)鍵部件銣珠是耗材,其靈敏度隨使用時(shí)間逐漸降低,作為耗材而言,使用一定時(shí)間后需要更換,會(huì)為使用者帶來(lái)額外的負(fù)擔(dān)。
3.1.2 《HJ 789-2016》
《HJ789-2016 水質(zhì) 乙腈的測(cè)定 直接進(jìn)樣-氣相色譜法》采用直接進(jìn)樣-氣相色譜法進(jìn)行測(cè)定,方法檢出限較吹掃捕集法高;使用的色譜柱固定液為聚乙二醇(wax、PEG-20M等),規(guī)格為30*0.32mm*1.0μm,規(guī)定使用NPD檢測(cè)器。具體如下:
3.2 儀器方法和測(cè)試討論
3.2.1 色譜峰的積分
依據(jù)《HJ789-2016 水質(zhì) 乙腈的測(cè)定 直接進(jìn)樣-氣相色譜法》進(jìn)行本次測(cè)定,在色譜峰的積分和定量過(guò)程中未使用默認(rèn)的積分方法參數(shù)。使用默認(rèn)積分參數(shù)會(huì)導(dǎo)致積分峰形不佳和低濃度樣品峰不積分,最終修改了積分參數(shù)中的斜率靈敏度。
3.2.2 方法的線性
本次測(cè)定線性良好,下圖:
3.2.3 分析方法中水的影響
3.2.3.1 水分對(duì)氣相色譜分析的影響
說(shuō)明:本小節(jié)(3.2.3.1)文字內(nèi)容來(lái)源自安捷倫視界《氣相色譜到底能不能進(jìn)水樣?》
在氣相色譜分析中,由于水分對(duì)分析有較大的影響,因此當(dāng)面臨直接進(jìn)水樣時(shí)候一般會(huì)存在較大的疑慮。水分的影響主要體現(xiàn)在四個(gè)方面:
(1)水的氣化膨脹系數(shù)很大,進(jìn)樣時(shí)容易導(dǎo)致襯管超載,直接影響峰面積重現(xiàn)性;這種問(wèn)題還會(huì)污染襯管上方氣路,影響后面的實(shí)驗(yàn);
(2)水的表面能很大,而大部分的毛細(xì)管柱固定相的表面能較低,導(dǎo)致水的潤(rùn)濕性能很差,嚴(yán)重影響峰形;
(3)很多檢測(cè)器是怕水的,如 ECD、MSD 和 NPD,大量水蒸汽的進(jìn)入會(huì)導(dǎo)致這些檢測(cè)器的性能下降,水進(jìn)樣量較大時(shí)還容易使 FID 火焰熄滅;
(4)鹽類(lèi)和很多不揮發(fā)性物質(zhì)易溶于水,隨水樣進(jìn)入而污染氣相系統(tǒng);
鑒于上述潛在的危害,氣相應(yīng)用應(yīng)盡量避免采用水做為進(jìn)樣溶劑。如果不得不進(jìn)水樣,應(yīng)當(dāng)參考下面幾點(diǎn)建議:
(1)確保所用的檢測(cè)器是不怕水的;
(2)選擇不怕水的色譜柱,交聯(lián)鍵合技術(shù)的 WCOT 色譜柱一般不怕水,而非交聯(lián)鍵合的色譜柱不建議進(jìn)水樣;PLOT 型色譜柱中,一些固定相(如分子篩、氧化鋁)由于強(qiáng)的吸附性不宜進(jìn)水,而有機(jī)多孔聚合物類(lèi)型的色譜柱(如PLOT Q 或 U)有良好的耐水性,因此PLOT色譜柱能否進(jìn)水樣請(qǐng)具體參照廠家的建議
(3)建議使用大體積的襯管 (≥900μl) 和小的進(jìn)樣量 (≤0.5ul) 來(lái)避免襯管超載
(4)初始柱溫最好大于等于 100℃;適當(dāng)加長(zhǎng)分析后對(duì)柱子的高溫烘烤時(shí)間,特別是在初始溫度不太高的時(shí)候;如果初始溫度低于 100℃,建議定期以 200℃ 烘烤柱子。
3.2.3.2 《HJ 789-2016》實(shí)驗(yàn)中水樣的影響
《HJ789-2016 水質(zhì) 乙腈的測(cè)定 直接進(jìn)樣-氣相色譜法》中采用的是直接進(jìn)樣分析水中的乙腈,標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的進(jìn)樣體積為1.0μL。在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的編制說(shuō)明中詳細(xì)說(shuō)明了直接進(jìn)水樣對(duì)儀器可能造成的影響:
在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下對(duì)樣品進(jìn)行分析的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)直接進(jìn)水樣對(duì)峰形有較大的影響。具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面:
3.2.3.2.1 進(jìn)樣量對(duì)峰形的影響
當(dāng)直接進(jìn)水樣時(shí),由于水的表面能很大,而毛細(xì)管柱固定相的表面能較低,導(dǎo)致水的潤(rùn)濕性能很差,嚴(yán)重影響峰形。以下為乙腈質(zhì)量濃度為10.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣量為1.0μL、0.5μL和0.3μL時(shí)的色譜圖:
當(dāng)直接進(jìn)樣樣品量較大時(shí)候,會(huì)出現(xiàn)明顯的分叉。
3.2.3.2.2 同等進(jìn)樣量下峰形
即使進(jìn)樣量較小,或許與色譜柱有關(guān),對(duì)色譜峰放大后,其峰形也不佳:
以上為乙腈質(zhì)量濃度為10.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣量為0.3μL時(shí)的色譜圖,雖然色譜峰沒(méi)有分叉,放大后可以看到色譜峰對(duì)稱(chēng)性不佳。
四 結(jié)語(yǔ)
以上是本文的全部?jī)?nèi)容。使用直接進(jìn)樣-氣相色譜法測(cè)定水中的乙腈,方法簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便,但是也有一些地方需要注意:一方面是注意到直接進(jìn)水樣對(duì)色譜分析的影響,由于試樣及標(biāo)準(zhǔn)系列中的水在一定程度上影響色譜柱的穩(wěn)定性能,如發(fā)現(xiàn)基線不穩(wěn)或者其他干擾時(shí)候,需要及時(shí)升溫老化色譜柱;另一方面應(yīng)當(dāng)充分了解NPD(氮磷檢測(cè)器)的性質(zhì),正確使用和維護(hù)。