土壤中挥发性有机物检测方案(便携式气相)

应 用 文 献 Gas Chromatography/Mass Spectrometry Author： Portable GC/MS TeamPerkinElmer， Inc.Shelton， CT SPME-GC/MS 法检测土壤中的挥发性有机物 简介 对土壤中挥发性有机物(VOCs)的近实时监测能力是非常有价值的。筛选过程的结果可以用来 指导样品的采集，并可以帮助确定哪种采样和/或提取法式是最有效的。 美国环境保护署(EPA) 3815 筛查方法只提供了有有的 VOC 浓度信息来估算样品中总挥发性有机物的浓度。方法采用了 PID 检测器，而没有用任何的分离技术处理。因此，单个的 VOCs 和其浓度并没有得到鉴别和报告。在现场，采用 Custodion@ SPME 注射器取样并用 TorionT-9便携式 GC/MS 仪进行分离和检测，在不到3分钟的时间里对 37 种 VOCs 进行了准确定性，并对其相对浓度进行了检测。 采用盐析和固相微萃取 (SPME) 技术将挥发性有机物(VOCs)从水和土壤中提取出来。 Torion@ T-9便携式 GC/MS 仪在三分钟内将37种 VOCs 快速的分离鉴别出来。 SPME-GC/MS 技术得得 VOC 检测摆脱了实验室限制，避免免使用复杂的特殊设备和分离方法，能够在采样现场快速可靠的检测分析样品。 试验： Custodion@ SPME 注射器由 1cm 的涂有50-100um的液体聚合物膜的 SPME纤维、固体吸附剂或复合吸附剂组成。SPME 聚合物固定相从空气、上层挥发气体、液体或固体溶解物样品中富集目标化合物。SPME 的纤维放置于方便单手操作的注射器中，就像可来回伸缩的圆珠笔那样。按 Custodion 注射器顶部的按钮就可以控制纤维伸出或缩回注射器的金属保护套。在此应用中Custodion 固相微萃取采用65umSPME纤维，固定相为二乙烯苯/聚二甲基硅氧烷 (DVB/PDMS)。 提取溶剂只用到了水，从而消除了有机溶剂对 GC 的干扰，并且简化了采样过程，降低了试验成本。 方法参数： Sampling： Solid phase microextraction(SPME) SPME Phase： Divinylbenzene/Polydimethylsiloxane(DVB/PDMS， 65 pm) GC Inj. Temp： 250 °C GC Column： MXT-5， 5 mx 0.1 mm， 0.4 um dr GC Carrier Gas： Helium， 0.2ml/min.， constant pressure GC Column Temp： 40-280°C at2°C/s Transfer Line： 250°C Injector Split Ratio： 20：1 Mass Analyzer： Toroidal ion trap (TMS) TMS Mass Range： 41-500 Da lonization Mode： In-trap electron impact Detector： Electron multiplier Vacuum： Roughing and turbo molecular pumps Resolution： Less than unit mass to 230 amu， nominal unit mass to 500 amu 溶剂，标准物质和样品 供应商提供的土壤样品加标标准品中有42 种VOC混合物，其浓度范围是2400 u g/kg(2.4ppm，w/w)-15000ug/kg (15ppm， w/w) (NSI Solutions， Raliegh，NC)。取5g加标的土壤样品，加入5ml 25%的 NaCl 水溶液。样品瓶用手用力摇动10秒钟，之后用 Custodion@ SPME纤维接触上清液50秒钟。以上过程重复5次，一共花5分钟时间。完成提取后，将Custodion SPME 注射器插入 Torion@ T-9便携式 GC/MS 进样口中(250℃))，在这里 VOCs 将被解吸并被传输到毛细管色谱柱中(MXT-5，5mx 0.1 mm， 0.4umd)。载气采用高纯氦气，恒流模式。气相程序温度为40℃升到280℃，升温速度为2℃/S，程序时间为2.5min。 GC 直接连接质谱检测器，质谱检测器扫描范围是 41-500Da， 平均扫描频率为10Hz。用自定义的解卷积库来定性 VOCs 化合物。 19. Tetrachloroethylene 1. Trichlorofluoromethane 20. Chlorobenzene 2.11，1-Dichloroethylene 21 1，1，1，2-Tetrachlorcethane 3.Dichloromethane 22.Ethylbenzene 4. MTBE 23. Xylene 5. 1，2-Dichloroethylene (Z) 24. Bromoform 6. Chloroform 25. Styrene 7. 1，1-Trichloroethane 26. 1，1，2，2-Tetrachloroethane 8. 1，2-Dichloroethane 27. Isopropylbenzene 9. Carbon Tetrachloride 28. Bromobenzene 10. Benzene 29. 1，2，3-Trichloropropane 11. 2-Butanone 30. 1，3，5-Trimethylbenzene 12. Trichloroethylene 31. 1，2，4-Trimethylbenzene 13. Bromodichloromethane 32. 1，3-Dichlorobenzene 14. 1，3-Dichloro-1-propene (Z) 33. 1，4-Dichlorobenzene 15. 1，3-Dichloro-1-propene(E) 34. 1，2-Dichlorobenzene 16. Toluene 35. 1，2-Dibromo-3-chloropropane 17. 1，1，2-Trichloroethane 36. 1，2，4-Trichlorobenzene 18. 4-Methyl-2-pentanone 37. Naphthalene 19. Tetrachloroethylene 27 A人小 28 Figure 1. Chromatogram of 37 volatiles extracted from soil. 结果讨论 图1显示了 GC/MS分离加标土壤样品的情况。42种混合物中有37种化合物在不到2分钟的时间内得到了鉴别。在有些化合物峰不能分开的情况下(如1，3-二氯-1-丙烯(E)、甲苯和1，2，2-三氯乙烷，化合物15-17)，可以使用解卷积库，同样可以使得化合物得到准确定性。有5个化合物没有检测到，分别是己酮、丙酮、溴甲烷、氯乙烷、氯甲烷。这些化合物都是有很强挥发性的，也许在样品提取或进样前就已经损失掉了，也可能在固相微萃取的过程中对它们们有歧视作用。 结论 Custodion SPME 结合 Torion@T-9便携式 GC/MS质谱在现场几乎是实时的对 VOCs 和其他有机物进行了快速检测。如果对样品进行检测，将在几分钟内得到结果。SPME-GC/MS 样品分析方法可以测定单个化合物的相对浓度。在初步分析后，为防止交叉污染，对高浓度的样品可以进行稀释。这减少了重复检测产生的成本，和因为在 GC/MS 上分析高浓度样品，而产生残留污染造成的仪器停机时间。 珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司 地址：上海张江高科技技区张衡路1670号邮编：201203电话：021-60645888传真：021-60645999www.perkinelmer.com.cn 要获取全球办事处的完整列表，请访问http：//www.perkinelmer.com.cn/AboutUs/ContactUs/ContactUs 版权所有 ◎ PerkinElmer， Inc. 保留所有权利。PerkinElmer@是PerkinElmer， Inc. 的注册商标。其他所有商标均为其各自持有者或所有者的财产。