水中硝基酚类检测方案(固相萃取仪)

全自动固相萃取-气相色谱-质谱法测定水质硝基酚类化合物残留 1.介绍 硝基酚类化合物是一类重要且常用的化工原料，作为原材料或中间体被广泛应用于炸药、医药、杀虫剂、染料、木材防腐剂和橡胶等生产中。伴随工业生产过程，含有该类化合物的废水随之排放至环境中。硝基酚类化合物容易在水体及土壤中残留累积，难以降解，污染环境，危害人类及动植物健康。从2021年3月1日起，中国环境保护标准《HJ 1150-2020水质 硝基酚类化合物的测定 气相色谱-质谱法》正式实施，标志着对硝基酚类污染物更严格的监测与控制。 本文参考上述标准，采用睿科Fotector Plus全自动固相萃取仪实现对水样中硝基酚类化合物的快速富集和洗脱，然后用睿科EVA80全自动平行浓缩仪进行浓缩，内标法定量。在10 ug/L的加标水平下，12种硝基酚类化合物的回收率在65%-109%之间，RSD值小于13%。说明本方法可以满足水质硝基酚类化合物的快速检测。 关键字：全自动固相萃取；气相色谱-质谱联用；全自动氮吹浓缩仪；硝基酚 自动化样品前处理解决方案-RK-2021 热线：400-885-1816 网址：www.raykol.com 邮箱：info@raykol.com 1.仪器和耗材 仪器 Fotector Plus高通量全自动固相萃取仪 Auto EVA 80 全自动平行浓缩仪 Agilent 7890A/5975C气相色谱-质谱联用仪 耗材 HLB固相萃取柱（RayCure，500 mg/6mL， 货号：RC-204-36477） 试剂 甲醇（优级纯） 二氯甲烷（优级纯） 乙酸乙酯（优级纯） 0.02 mol/L稀盐酸溶液 去离子水 无水硫酸钠（分析纯） 2.样品制备 准确量取水样1 L，用盐酸溶液pH至1～2，加入50 mL甲醇摇匀，超声10分钟，待萃取。 2.1富集 依次用8 mL二氯甲烷，10 mL甲醇和10 mL浓度为0.02 mol/L的稀盐酸溶液对固相萃取柱进行活化，活化速度为5 mL/min。之后让水样以5 mL/min的流速通过固相萃取柱富集，上样完毕后用氮气以30 psi的压力将柱子吹干20分钟。用10 mL乙酸乙酯-二氯甲烷（1+1）混合溶液洗脱固相萃取柱，流速为1 mL/min。收集全部洗脱液于玻璃试管中。具体方法如下图所示。 2.2固相萃取条件 全自动固相萃取仪 Fotector Plus 固相萃取柱 RayCure，HLB，500 mg/6mL 活化 二氯甲烷、甲醇、0.02 mol/L稀盐酸溶液 洗脱 二氯甲烷-乙酸乙酯（1+1）混合溶液 Fotector Plus固相萃取方法 2.3浓缩 将洗脱液用睿科Auto EVA80全自动平行浓缩仪在45 ℃条件下浓缩至约1 mL，加入10 uL内标，涡旋混匀，转移至进样小瓶上机分析。 3.气质联用检测条件 GC-MS检测条件：进样口温度250 ℃，不分流进样，进样量1.0 μL；载气为高纯氦气，恒流模式；电子轰击电离源（EI），离子源温度230 ℃，接口（传输线）温度280 ℃，质量分析器温度150 ℃，溶剂延迟时间11 min。采用SIM模式进行定性分析，选择离子见表-1。 色谱柱 HP-5MS 30m*0.25mm*0.25μm 进样口温度 250 ℃ 柱流量 1 mL/min 进样量 1 μL 初始温度 50 ℃，保持2 min 阶升 以6 ℃/min速度升温至200 ℃，保持2 min 进样方式 不分流进样 载气 高纯氦气，恒流模式 MSD传输线辅助加热 280℃ 离子源温度 230℃ 四级杆温度 150℃ 模式 SIM 溶剂延迟 11 min 表-1.目标化合物的定量离子和定性离子 序号 化合物名称 保留时间 定量离子 定性离子 1 2-硝基酚 11.901 139 81，65 2 萘-d8（内标1） 13.122 136 108，54 3 3-甲基-2-硝基酚 14.306 136 153，77 4 4-甲基-2-硝基酚 14.667 153 154，77 5 5-甲基-2-硝基酚 14.930 153 123，77 6 2，5-二硝基酚 19.699 184 63，53 7 3-硝基酚 20.179 139 93，65 8 苊-d10（内标2） 21.454 164 162，160 9 2，4-二硝基酚 20.570 184 154，63，107 10 4-硝基酚 21.454 139 109，65 11 2，6-二硝基酚 21.678 184 126，63 12 3-甲基-4-硝基酚 22.345 136 153，77 13 6-甲基-2，4-二硝基酚 22.511 198 105，121，51 14 2，6-二甲基-4-硝基酚 22.928 167 91，77，137 标准溶液总离子流图（10 ug/mL） 4.结果与讨论 为了验证该方法的回收率，本实验向纯水样品(1000 mL)加入硝基酚标准品进行加标回收验证(n=3)，数据如表-2所示。加标回收率在65%-109%之间，RSD值控制在13%以内。说明该方法能够很好地运用于水中硝基酚类化合物的检测。 表-2.纯水样品的加标回收率及RSD值 序号 化合物 回收率（%） 样品-1 回收率（%） 样品-2 回收率（%） 样品-3 平均回收率(%) RSD(%) 1 2-硝基酚 68.6 70.9 65.5 68.4 4.0 2 3-甲基-2-硝基酚 73.8 62.5 65.8 67.3 8.7 3 4-甲基-2-硝基酚 73.4 60.3 61.3 65.0 11.2 4 5-甲基-2-硝基酚 86.3 70.9 68.8 75.3 12.7 5 2，5-二硝基酚 98.9 93.9 89.6 94.1 5.0 6 3-硝基酚 88.3 88.3 94.5 90.4 3.9 7 2，4-二硝基酚 96.6 102.3 95.9 98.3 3.6 8 4-硝基酚 107.2 111.9 100.0 106.4 5.6 9 2，6-二硝基酚 105.6 115.1 105.9 108.9 5.0 10 3-甲基-4-硝基酚 94.9 102.1 104.4 100.5 4.9 11 6-甲基-2，4-二硝基酚 93.0 86.4 97.4 92.3 6.0 12 2，6-二甲基-4-硝基酚 88.6 89.2 88.9 88.9 0.3 5.总结 硝基酚类化合物在水中溶解度低，需要加入一定量的甲醇或丙酮助溶以减少瓶壁黏附； 硝基酚类化合物在接近中性的水中主要呈解离态，要使酚类以非离子形式存在,萃取时须将水样酸化，使水样的pH<2； 由于12种硝基酚的极性不同, 有机溶剂对被吸附在固相萃取膜上的硝基酚洗脱能力也不同。标准中只采用二氯甲烷一种溶剂进行洗脱，本方法在此基础上再加入乙酸乙酯进行洗脱，可以有效提高极性较大的硝基酚回收率。 由于硝基酚类化合物极性较大，在气相色谱/质谱上的响应不是很灵敏，且分析灵敏度对仪器分析体系受污染状况较为敏感。因此在上机分析时建议使用不填玻璃棉的衬管，否则2，4-二硝基酚、2，5-二硝基酚和2，6-二硝基酚这三个化合物极有可能不出峰。 实验过程中上样流速不宜过快，应控制在5 mL/min以内，流速过快将会导致回收率降低。 在浓缩过程中应控制最后的溶液在0.5-1.0 mL之间，若浓缩至0.5 mL以下将会导致硝基酚化合物损失过大，回收率降低。 仪器Fotector Plus高通量全自动固相萃取仪Auto EVA 80 全自动平行浓缩仪Agilent 7890A/5975C气相色谱-质谱联用仪耗材HLB固相萃取柱（RayCure，500 mg/6mL，货号：RC-204-36477）试剂甲醇（优级纯）二氯甲烷（优级纯）乙酸乙酯（优级纯）0.02 mol/L稀盐酸溶液去离子水无水硫酸钠（分析纯）2.样品制备准确量取水样1 L，用盐酸溶液pH至1～2，加入50 mL甲醇摇匀，超声10分钟，待萃取。2.1富集依次用8 mL二氯甲烷，10 mL甲醇和10 mL浓度为0.02 mol/L的稀盐酸溶液对固相萃取柱进行活化，活化速度为5 mL/min。之后让水样以5 mL/min的流速通过固相萃取柱富集，上样完毕后用氮气以30 psi的压力将柱子吹干20分钟。用10 mL乙酸乙酯-二氯甲烷（1+1）混合溶液洗脱固相萃取柱，流速为1 mL/min。收集全部洗脱液于玻璃试管中。