水中环境挥发物检测方案(气相色谱仪)

Peter Gautschi 和Harry Prest 高级应用科学家和高级研发科学家 使用静态顶空系统、Agilent 5977BGC/MSD 和高效离子源改善挥发性化合物的分析 应用简报 环境 前言 使用 Agilent 7697A 顶空进样器、Agilent 7890B GC 和配备高效离子源(HES) 的 Agilent5977B GC/MSD 系统通过静态顶空分析对水中的环境挥发物进行初步评估。HES的革命性设计能够使许多化合物得到更高的离子流效率(更高的灵敏度)，为样品分析提供了灵活的方法，例如降低检测限、减小样品尺寸、加快分析速度等等。 通过静态顶空进行挥发性有机物分析(VOA)是一种应用广泛的技术，但也由于各种潜在分析物的响应因子差异极大而极具挑战。本应用简报介绍了一项研究，其中通过选择目标环境化合物表明该方法中利用 5977B GC/MSD 所实现的目的。 在选择离子监测模式下，对反渗透(RO)水中加入的 VOA 化合物的混合物进行分析，采用的校准范围为 0.02-20 pg/L。 对 0.04 pg/L标准品重复进样以评估方法检测限(MDL)。通过重复分析当地自来水样品，证明该方法对某些天然存在的化合物具有长期稳定性。 样品前处理 将10 mL 水加入每个样品瓶中。将等量储备标准溶液(以甲醇配制)和储备内标溶液(以甲醇配制)加标至溶液中，并将样品瓶密封。配制0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1、10和20 pg/L的标准品溶液。 表1总结了仪器采集条件。 表1. 顶空条件和质谱条件 Agilent 7697A 顶空进样器 气色谱参数 Agilent 7890B GC 仪器设置 进样口 定量环规格 1mL 进样口类型 分流/不分流进样口(SSL) 传输线类型 去活熔融石英管线(部件号160-2535-5) 模式 分流 传输线直径 0.53 mm 进样口衬管 直型，内径2 mm， 250pL(部件号5181-8818) HSS-GC 连接器 传输线接口 (G3520A) 加热器 125°C 载气控制 气相色谱仪 色谱柱流速 1.5mL/min，恒流模式 加压气体 氦气 总流速 25 mL/min 样品瓶待机流速 20 mL/min 隔垫吹扫流速 1.0 mL/min 温度设置 载气节省模式 关闭 柱温箱温度 75°C 分流比 15：1 定量环温度 75°C 分流流速 22.5 mL/min 传输线温度 110°C 柱温箱 传输线接口 (Aux1) 115°C 色谱柱 Agilent VF-624 MS 时间设置 色谱柱规格 60 m x0.25 mm， 1.4 pm 样品瓶平衡时间 12 min 平衡时间 0.25 min 进样持续时间 0.3 min 升温程序 32°C (2 min)， 气相色谱循环时间 30 min 以12℃/min 升温至220℃ (5 min) 样品瓶和定量环设置 质量选择检测器参数 Agilent 5977B 样品瓶规格 20 mL 类型 高效离子源 (HES EI) 样品瓶振荡 7级 离子源温度 300°C 吸样压力 10 psi 四极杆温度 150°C 吸样时间 0.2 min 传输线温度 280℃ 定量环充气速率 20 psi/min 调谐文件 HES 自动调谐 (HES_Atune.u) 定量环最终压力 7 psi 采集类型 SIM (见表2) 定量环平衡时间 0.01 min 溶剂延迟 3.95 min 进样后吹扫 100mL/min， 持续2 min 增益因子 默认， 0.2 mL/min 结果与讨论 表2列出了通过对 0.04 pg/L样品重复分析九次得到的 MDL研究结果。请注意，除两种化合物的 MDL 低于30ppt以外，所有MDL 均低于 0.025 pg/L 或 25 ppt。大多数化合物(包括一些响应相对较低的化合物)的 MDL 低于 0.015 pg/L。 表2.所选化合物的采集参数总结，包括以分钟为单位的保留时间、目标定量离子(SIM)以及对 0.04 pg/L 的样品重复分析九次计算得到的MDL 名称 RT 定量离子 MDL 名称 RT 定量离子 MDL 氯乙烯 4.934 62 0.004 1，2-二溴乙烷 13.427 106.9 0.006 溴甲烷 5.611 93.9 0.003 氯苯 13.969 112 0.015 氯乙烷 5.806 64 0.003 乙苯 14.03 91 0.014 1，1-二氯乙烯 7.007 95.9 0.008 1，1，1，2-四氯乙烷 14.049 130.9 0.005 反式-1，2-二氯乙烯 8.007 95.9 0.009 邻二甲苯 14.664 91 0.018 1，1-二氯乙烷 8.554 63 0.004 苯乙烯 14.683 104 0.015 顺式-1，2-二氯乙烯 9.19 95.9 0.011 三溴甲烷 14.975 170.8 0.006 2，2-二氯丙烷 9.208 77 0.013 1，1，2，2-四氯乙烷 15.45 82.9 0.041 溴氯甲烷 9.47 127.8 0.004 1，2，3-三氯丙烷 15.567 110 0.007 1，1，1-三氯乙烷 9.769 96.9 0.005 溴苯 15.573 155.9 0.017 1，1-二氯-1-丙烯 9.921 75 0.012 正丙苯 15.63 91 0.017 四氯化碳 9.94 116.9 0.003 2-氯甲苯 15.768 91 0.016 苯*(空白问题) 10.165 78 0.009 1，3，5-三甲苯 15.84 105 0.018 1，2-二氯乙烷 10.202 62 0.006 4-氯甲苯 15.914 91 0.018 三氯乙烯 10.848 129.9 0.009 叔丁基苯 16.225 134 0.017 1，2-二氯丙烷 11.165 63 0.005 仲丁基苯 16.499 105 0.016 二溴甲烷 11.275 173.8 0.006 4-异丙基甲苯 16.67 119 0.017 溴二氯甲烷 11.421 82.9 0.005 1，3-二氯苯 16.719 145.9 0.020 顺式-1，3-二氯丙烯 11.89 75 0.014 1，4-二氯苯 16.841 145.9 0.023 反式-1，3-二氯丙烯 12.506 75 0.013 正丁基苯 17.194 134 0.020 1，1，2-三氯乙烷 12.762 96.9 0.011 1，2-二氯苯 17.316 145.9 0.021 四氯乙烯 12.884 163.8 0.009 1，2-二溴-3-氯丙烷 18.334 154.9 0.010 1，3-二氯丙烷 12.963 76 0.009 1，2，4-三氯苯 19.493 179.9 0.028 二溴氯甲烷 13.238 126.8 0.004 六氯丁二烯 19.651 224.8 0.006 *空白表明存在低浓度的苯污染。 图1展示了几种代表性化合物在 0.02-20 pg/L的浓度范围内获得的线性示例。图2和3显示了几种目标化合物的系统稳定性。值得注意的是，这些初步结果并未受益于内标校正(即外标校准等)的使用，可以预计内标校正能够改善分析的各个方面。 结论 这些初步结果表明， 在VOA应用中利立 Agilent 5977B GC/MSD的 HES 能够显著改善检测限。所实现的信号增强不受干扰的影响，检测结果明显得到了改善。 图1.20 pg/L(外标)反式-1，2-二氯乙烯(A)、1，2-二溴乙烷(B)和三溴甲烷(C)的线性 图2. 对 0.04 pg/L氯乙烯重复进样九次得到的 EIC 的叠加色谱图 二溴甲烷 溴氯甲烷 图3. 对所选化合物重复进样(n=20) 得到的峰面积响应表明了系统的时间稳定性：苯、二溴甲烷和溴氯甲烷分别为 0.01 ppb 左右、1.5 ppb 和0.8 ppb 更多信息 这些数据仅代表典型的结果。有关我们的产品和服务的详细信息，请访问我们的网站： www.agilent.com。 查找当地的安捷伦客户中心： www.agilent.com/chem/contactus-cn 免费专线： 800-820-3278，400-820-3278(手机用户) 联系我们： LSCA-China_800@agilent.com 在线询价： www.agilent.com/chem/erfq-cn www.agilent.com 安捷伦对本资料可能存在的错误或由于提供、展示或使用本资料所造成的间接损失不承担任何责任。 本文中的信息、说明和技术指标如有变更，恕不另行通知。 C安捷伦科技(中国)有限公司，2016 2016年1月7日， 中国出版 5991-6539CHCN     前言    使用Agilent 7697A 顶空进样器、Agilent 7890B GC 和配备高效离子源(HES) 的Agilent5977B GC/MSD 系统通过静态顶空分析对水中的环境挥发物进行初步评估。HES 的革命性设计能够使许多化合物得到更高的离子流效率（更高的灵敏度），为样品分析提供了灵活的方法，例如降低检测限、减小样品尺寸、加快分析速度等等。通过静态顶空进行挥发性有机物分析(VOA) 是一种应用广泛的技术，但也由于各种潜在分析物的响应因子差异极大而极具挑战。本应用简报介绍了一项研究，其中通过选择目标环境化合物表明该方法中利用5977B GC/MSD 所实现的目的。在选择离子监测模式下，对反渗透(RO) 水中加入的VOA 化合物的混合物进行分析，采用的校准范围为0.02-20 μg/L。对0.04 μg/L 标准品重复进样以评估方法检测限(MDL)。通过重复分析当地自来水样品，证明该方法对某些天然存在的化合物具有长期稳定性。    结论    这些初步结果表明，在VOA 应用中利用Agilent 5977B GC/MSD的HES 能够显著改善检测限。所实现的信号增强不受干扰的影响，检测结果明显得到了改善。