环境水样中挥发性有机物检测方案(自动进样器)

连用 Evolution 吹扫捕集和 Centurion 水土一体自动进样器验证 USEPA524.2方法的有效性 图120pg/L标准色谱图 By Anne Jurek 摘要 为了测试水中低浓度可吹扫的挥发性有机物，美国环境保护署(下面简称 USEPA)颁布了524.2方法。该方法要求5ml 或者 25ml的吹扫体积，能够达到较低的强制性检测限，并且可以延长解析时间至4分钟。当实验室面对大量待处理的水样时候，这些限制都会成为问题。改应用用 ESTAnalytical 的 Evolution 和 Centurion 吹扫捕集系统，使用必须的方法参数来检验直线型，检测限，精准度和准确性等。 简介 USEPA 524.2方法要求吹扫捕集与气象色谱(下面简称GC)和质谱仪(下面简称 MS)连用来进行分离和分析。因为该方法是应用于饮用水检测，所以列表中大量的化合物都要求较低的检测限。在校准曲线上需要化合物在20%的相对标准偏差之内，而校准检查标准分析物必须在预期浓度的30%以内。 目前，该方法需要5ml或者25ml 的吹扫体积和4分钟的解析时间。改方法要求会产生过量的水分以至于对分析造成很大的挑战。水分的不利影响包括色谱图的不稳定，谱带洗脱和较差峰型等。不稳定性造成的结果是样品的再分析，进一步导致了实验室的生产力。另外，减少水分的一个常用的做法是提高 GC 的分流比。但是这样做的结果会导致灵敏度的降低。于是， EST Analytical 在Evolution 吹扫捕集浓缩仪中使用八通阀来去除水分，因为水分的控制不再是解析路径中的一环。这样的设计可以使实验室用较小的分流比来达到更好的灵敏度 实验部分 该实验用的仪器为 EST Analytical 的 Evolution 吹扫捕集搭配 Centurion 水土一体自动羊样器。该浓缩仪搭载内充有 Vocarb 3000 的捕集肼并连接到安捷伦 7890A 和5975C 质谱仪上。 GC 配置了Restek Rxi-624 Sil MS 30m x0.25mmx 1.4 pm 色谱柱。表1为进样参数，表2为 GC/MS 参数。 干吹时间 1.0 min 解析压力控制 On 解析压力 5psi 解析时间 4 min 解析预热延时 15 sec 解析温度 250°C 除湿管烘烤温度 210°C 烘烤温度 260°C 吹扫管烘烤温度 110°C 烘烤时间 6 min 烘烤流速 70mL/min Purge and Trap Auto-Sampler EST Centurion WS 样品类型 Water 样品量 25ml 内标量 5ul 表1吹扫捕集参数设置 GC/MS Agilent 7890A/5975C inert XL 进样口 分流/不分流 进样口温度 220°C 进样口柱头压 12.153 psi 模式 Split 分流比 40：1 色谱柱 Rxi-624Sil MS 30m x0.25mm I.D. 1.4pm filmthickness 升温程序 45℃ hold for 1 min， ramp 15°C/min to 220°℃， hold for 1.33 min， 14 min run time 色谱柱流速 1mL/min 载气 Helium 总流速 44mL/min 进口温度 230°C 四级杆温度 150°C 质谱传输管线温度 180°C 扫描范围 m/z 35-300 扫描/s 5.2 scans/sec 溶剂延迟 0.7 min 溶剂延迟 0.7 min 表2 GC/MS实验参数设置 使用 Restek 的 USEPA 524.2标准建立一条线性范围从 0.25-40 pg/L的校准曲线。曲线确立后，连续测七个 0.25pg/L 重复标准样并用 40 CFR Part 136 附录 B中的方法来计算方法检出限。最后，测试7个20pg/L的标准样来核实分析的精确度和准确性。图1为20pg/L 的 GC/MS 色谱图，表3和表4为研究的结果。 Ave. Ave. 甲苯 7.87 1.077 1，2，3-三氯苯 5.74 0.482 表3化合物的直线型和响应因子 化合物 MDL %RSD50 pg/L %Recovery 50 pg/L 化合物 MDL %RSD50 pg/L %Recovery50 ug/L 二氯二氟甲烷 0.12 7.86 116.05 异丁烯酸 0.05 1.64 96.81 氯甲烷 0.08 6.97 94.89 反-1，3-二氯丙烯 0.04 1.93 107.84 氯乙烯 0.06 7.91 99.84 1，1，2-三氯乙烷 0.06 1.99 98.64 溴甲烷 0.17 7.02 102.66 四氯乙烯 0.08 7.23 110.27 氯乙烯 0.13 6.32 99.85 1，3-二氯丙烷 0.02 2.47 97.06 三氯氟甲烷 0.02 7.58 108.74 二溴氯甲烷 0.09 3.42 112.94 乙醚 0.05 2.84 97.97 2-己酮 0.14 2.69 95.36 1，1-二氯乙烯 0.10 7.56 99.39 1，2-二溴乙烷 0.06 2.21 99.82 0.46 4.89 92.85 氯苯 0.03 3.98 100.84 表4方法检出限(MDL)和回收率 结论 该研究证实了 Evolution/Centurion 吹扫捕集系统的有效性。其结果通过了所有 USEPA 524.2关于直线性和检测限的标准。因为在4分钟的解析过程中绕过了水分控制管，实验中水分的影响大大的减小了。另外，40：1的GC进样口的分流比提供了卓越的检测限并且系统对该方法要求的低浓度物质更加的灵敏。对比其他系统的高分流比，低分流比还可以减少实验室氦气的使用量。最后，精确度和回收率显示了系统在得出准确的实验结果上的可靠性。 ( References 参考文献 ) 1..USEPA Method 524.2， “Measurement of Purgeable Organic Compounds in Water byCapillary Column Gas Chromatography/Mass Spectrometry， Revision 4.1， 1995. 该研究证实了Evolution/Centurion吹扫捕集系统的有效性。其结果通过了所有USEPA 524.2关于直线性和检测限的标准。因为在4分钟的解析过程中绕过了水分控制管，实验中水分的影响大大的减小了。另外，40：1的GC进样口的分流比提供了卓越的检测限并且系统对该方法要求的低浓度物质更加的灵敏。对比其他系统的高分流比，低分流比还可以减少实验室氦气的使用量。最后，精确度和回收率显示了系统在得出准确的实验结果上的可靠性。