饮用水中污染物检测方案(气相色谱仪)

Application 应用通讯#281753 饮用水中挥发性有机物(VOCs)的全面分析解决方案 作者： Ed George翻译：李丕 审核：姜振喜 本文采用 Scion SQ 单四极杆气质联用仪，与 Tekmar Atomx TM全自动吹扫捕集浓缩仪联用，建立了一种饮用水中挥发性有机污染物常规分析的完美方法。Scion SQ 具有超高的灵敏度及扫描速率，工作站简单易用，是您在应对 EPA 524.3等标准的不二之选。 引言 在饮用水中挥发性有机污染物的检测中，需要使用 GC-MS混合扫描模式，即 SCAN-SIM 同时扫描，以得到更低的检出限。EPA 524.3方法中对指定化合物除了需要 SIM 数据定量，还要求 SCAN扫描数据作为补充确证。 Scion SQ 基于化合物筛查 (CBS)的独特功能，能够从 SCAN方法自动生成和优化 SIM 方法，尤其在待测物种类繁多的情况下，这一功能可以显著减少繁琐的手动输入工作。CBS功能是利用谱库来实现的，谱库存储有化合物的保留时间、扫描窗口、定量离子以及定性离子等重要信息。化合物及其信息可以自动加载到方法中，数据采集和处理表格也可以同时生成。CBS功能使管理大量的目标物质的 SIM-SCAN 方法变得非常简单 采用 Scion SQ 与 Tekmar AtomxTM吹扫捕集浓缩仪联用，以实现高度自动、稳健的 VOC分析解决方案。 吹扫捕集及 GC 参数如下表所示。 1a-c.饮用水中 VOCs 的吹条条件(Atomx 吹扫捕集仪出厂时已。安装)。气相色谱进样口分流比10：1，色谱柱BR-624 mscolumn (20 m x0.25 mm x1.0 um). 表 1a 变量 值 变量 值 阀箱温度 150°C 样品预热时间 1.00 min. 传输线温度. 150°C 预热温度 40°C 样品温度， 60°C 吹扫时间 11.00 min. _捕集阱温度 40°C 吹扫流速 40mL/min 捕售阱吹扫温度 20°C 干吹时间 0.00 min. 预吹扫流速 40 mL/min. 解析预执温度 245°C GC启动时间 开始解析 解析时间 1.00 min. 焙烤时间 7.00 min. 解析温度 250°C 焙烤温度 260°C 解析流速 100 mL/min. 焙烤流速 300 mL/min. 捕集阱焙烤温度 200°C Tekmar Atomx 条件 表1b 柱温箱 升温速率 保持时间 总时间 温度，℃ °C/min (min) (min) 35.0 0.00 2.00 2.00 170.0 10.00 0.00 15.50 240.0 50.00 1.00 17.90 GC升温程序 天美(中国)科学仪器有限公司 图1.溴氟苯(BFB)调谐结果 标准曲线浓度为0.1，0.5， 1，2， 5， 10， 20和 40 ppb。 更低浓度的点需要SIM 模式，通常是5~100 ppt。取样量为5mL。 结果与讨论 按照方法要求， Scion SQ使用溴氟苯调谐，结果如图1所示。工作站具有目标离子比调谐功能。 使用 CBS功能，可以从谱库中自动加载化合物的特征离子、离子比等信息，从而轻松建立 SIM-SCAN 混合模式扫描方法。色谱图中最重要信息是保留时间和扫描窗口， CBS 功能够优化运行方法中SIM 的离子以及扫描窗口，以获得最高的灵敏度。图2展示了方法中 SIM-SCAN 同时扫描的扫描时间图片。 EPA 524.3常规定量分析中所有目标物质的标曲范围是0.1~40ppb。平均标准偏差(RSD)为7.35%，相关系数0.9991。图3为溴氯甲烷的标准曲线。目标物质标准曲线的相关系数和RSD 如表2所示。 图2.目标物质的 SIM-SCAN 扫描时间图。 图3.溴氯甲烷 SCAN 模式的标准曲线(0.5~40 ppb) 图4.二溴氯丙烷的 SIM-SCAN 混合扫描离子图。 SIM 模式下，100 ppt 浓度的二溴氯丙烷具有良好的灵敏度，特征离子 75 m/z 和155 m/z 的选择离子流图如上图所示。 重复进样7次，并按照 EPA524.3第9.2.6条公式算出得到方法检出限，如表3a和3b所示。 t(n-1，1-a=0.99)-——在99%的置信区间下， n-1个自由度下的t值。此处t值为3.143。 n-重复试验次数。 S--—-重复试验的相对标准偏差。 1，2-二溴乙烷(EDB)， 1，2-二溴-3-氯丙烷 (DBCP)，以及1，2，3-三氯丙烷采用 SIM 模式定量。100 ppt 的 DBCP离子流图如图4所示。从 SCAN 模式的色谱图得到的提取离子流图的噪音比专门的 SIM 模先选择离子流图的噪音大，灵敏度低。 SIM模式下，5 ppt 的1，2，3-三氯丙烷(TCP)能够轻松检测到，具有良好的信噪比，如图5所示。1，2，3-三氯丙烷具有使人类致癌的可能性，并且作为一种化学中间体而在高分子产品中广泛使用，还是一种常用的提取溶剂，因此要求1，2，3-三氯丙烷具有非常低的检出限。 样品报告和质控是试验必须工作的最后一步。Scion 提供环境监，测所需插件，例如 EnviroProTM方法包，这一一个微软入口的数据库，能够生成 EPA 524 及其他EPA方法所需的所有报告模式。例如调谐标准、方法检出限计算、初次校正曲线报告以及连续校正曲线修正。打印色谱图和目标化合物时，有多种选择还可选择是否报告未知峰(非目标物)。 结论 采用Scion SQ 与 Tekmar Atomx 吹扫捕集浓缩仪联用，建立了EPA 524.3饮用水中 VOCs 检测的全面解决方案。SCAN-SIM 同时扫描的方法，基于工作站的 CBS 功能。试验结果证明，此系统是对EPA 524.3的完美解读和解决。 致谢 ( 感谢 Teledyne Tekmar 公司提供 Atomx全自动吹扫捕集仪。 ) 图6.环境监测插件 EnviroProTM 软件包 ( 参考文 献 ) ( [1 ] http：//www.ep a .gov/ogwdw000/methods/pdfs/methods/met524-3. p df ) www.techcomp.cn www.ScionInstruments.com 在饮用水中挥发性有机污染物的检测中，需要使用GC-MS混合扫描模式，即SCAN-SIM同时扫描，以得到更低的检出限。EPA 524.3方法中对指定化合物除了需要SIM数据定量，还要求SCAN扫描数据作为补充确证。