生活饮用水中臭味物质检测方案(自动进样器)

北京莱伯泰科仪器股份有限公司Beijing LabTech Instruments Co.， Ltd 全自动固相微萃取测定生活饮用水臭味物质 前言 嗅味是由水中各种有机与无机物质综合作用而表现出来的，包括土壤颗粒、腐烂的植物、微生物(浮游生物、细菌、真菌等)及各种无机盐(如氯根、硫化物、钙、铁和锰)、有机物和一些气体等。水中植物在某些微生物(如放线菌、兰绿藻等)作用下所产生的微量有机物(如2-MIB、土臭素等)也是嗅味的主要来源。 固相微萃取(Solid Phase Microextraction， SPME)是以熔融石英光导纤维或其他材料作为基体支持物，利用“相似相溶”的原理，在其表面涂渍不同性质的高分子固定相薄层，通过直接浸入或顶空方式，对待测物进行提取、富集、进样和解吸。自1989年发明以来，由于其操作简便、节省溶剂、回收率好的特性，现在已成为样品前处理应用中重要的萃取技术之一，广泛应用于水、土壤、空气等环境样品的分析。 本实验参考 《GB/T 32470-2016生活饮用水臭味物质土臭素和2-甲基异莰醇检验方法》，通过全自动固相微萃取模式，以顶空式萃取的方式对水中的2种臭味物质进行了定量分析，通过测定2种臭味物质的校准曲线、重复性和加标回收率来表现全自动固相微萃取的萃取性能。 关键字： AstationSPME Fiber水 土臭素 2-甲基异莰醇 1.实验过程 1.1仪器与试剂 全自动多功能样品制备进样平台： Astation，莱伯泰科公司； SPME Fiber 老化模块： SPME Fiber Conditioning Module， 莱伯泰科公司； 萃取孵化炉模块： Agitator Module， 莱伯泰科公司； SPME Fiber 萃取头： DVB/PDMS/CarbonWR， 80umx10mm， 莱伯泰科公司； 气质联用仪：7890B-5977B气质联用仪，安捷伦公司； 土臭素和2-甲基异异醇标准使用液：40ng/L溶剂体系为甲醇； 2-异丁基-3-甲氧基吡嗪使用液(内标)： 40ng/L， 溶剂体系为甲醇甲醇(色谱纯， Fischer 公司)； 氯化钠(分析纯，国药试剂)。 1.2实验过程 1.2.1标准曲线配制 配制5种不同浓度的标准混合溶液，配制浓度为 40ng/L、80ng/L、160ng/L、400ng/L、800ng/L。分别取 5mL标准混合溶液置于5个20mL顶空进样瓶中，加入10pL 内标和 1.5g氯化钠，另取同样一个顶空瓶进行空白实验，将样品瓶置于Astation样品盘，待检测。 1.2.2样品加标 分别取 5mL 超纯水和自来水，按1.2.1的步骤进行处理，加标浓度为 160ng/L，将样品瓶置于 Astation样品盘，待检测。 1.2.3固相微萃取 SPME Fiber 萃取过程 萃取前孵化时间2min，孵化温度60℃；孵化震荡速度 250rpm；老化温度270℃，老化时间5min；提取时间 30min；解析时间 5min。 1Transport 转移样品瓶至孵化炉 样品预平衡(无萃取前老化步骤) VWaitOverlapped 样品预平衡(含萃取前老化步骤) FiberExposure 开始萃取头老化 Wait 等待萃取头老化完成 FiberAspiration 萃取头老化结束 FiberExposure 开始样品萃取 VWait 等待样品萃取完成 VWaitForStartSignal 等待气质就绪 FiberAspiration 样品萃取结束 移动到进样口进行解析 12 Wait 等待解析完成 13FiberAspiration 解析结束 14 Transport 样品瓶由孵化炉转移至样品盘 15 FiberExposure 开始萃取头老化 16 Wait 等待萃取头老化完成 17 FiberAspiration 萃取头老化结束 18 MoveToHome 机械臂返回初始位 19 WaitOverlapped 等待气质分析结束 图1 Astation 全自动固相微萃取测定水中异味物质流程 1.2.4 GC-MS测定条件 a)色谱柱： HP-5ms 30m*0.25mm*0.25um； b)进样口温度：250℃； c)进样模式：不分流； d)柱流速：1.0mL/min(恒流)； e)柱箱温度：初始温度60℃，保持 2.5min； 以8℃/min 升温至250℃，保持5min；280℃后运行 2min。 f)四极杆温度：150℃；离子源温度：280℃；传输线温度：280℃； g)扫描模式：选择离子扫描(SIM)。 土臭素和2-甲基异茨醇(含内标)的保留时间、定量及定性离子见表1。 表1 土臭素和2-甲基异醇(含内标)的保留时间、定量及定性离子 序号 化合物名称 保留时间(min) 定量、定性离子 1 2-异丁基-甲氧基吡嗪(IS) 10.55 124/94/151 2 2-甲基异茨醇 10.94 95/107/135 3 土臭素 14.92 181/183/109 2.测定结果 2.1色谱图 图2为土臭素和2-甲基异莰醇(含内标)色谱图。 图2土臭素和2-甲基异醇(含内标)总离子流图 2.2校准曲线结果 通过 Astation 全自动固相微萃取测定水中不同浓度的土臭素和2-甲基异茨醇，经气质分析得到的线性结果见表2，线性系数分别为 0.9992和0.9996，校准曲线见图3和图4. 表2土臭素和2-甲基异莰醇线性结果 序号 化合物名称 线性方程 线性系数R2 1 2-甲基异茨醇 y=62.39*x+1.40 0.9996 2 土臭素 y=57.72*x-0.55 0.9992 相对浓度 图3 2-甲基异醇标准曲线 北京莱伯泰科仪器股份有限公司 图4土臭素标准曲线 2.3加标回收率 通过 Astation 全自动固相微萃取进行水中土臭素和2-甲基异茨醇的加标测试，经气质分析得到的回收率结果见表3和表4。 表3 土臭素和2-甲基异醇加标回收率结果(纯水) 序号 化合物名称 回收率(%) 均值 RSD 1 2 3 4 5 6 % % 1 2-甲基异芡醇 101.5 103.1 107.6 101.0 101.4 104.5 103.2 2.5 2 土臭素 98.3 98.8 103.0 99.3 104.6 99.0 100.5 2.6 表4土臭素和2甲基异醇加标回收率结果(自来水) 序号 化合物名称 回收率(%) 均值 RSD 1 2 3 4 5 6 % % 1 2-甲基异芡醇 103.5 95.8 94.5 95.9 100.1 97.6 97.9 3.4 2 土臭素 98.9 93.9 102.6 96.5 102.4 96.1 98.4 3.6 3.结果与讨论 本方法以莱伯泰科全自动多功能样品制备进样平台 Astation为基础，通过固相微萃取 SPME Fiber 对水中的土臭素和2-甲基异茨醇进行定量萃取，经气质分析得到两种物质的线性数据和加标回收率，线性系数为 0.9996 和0.9992，加标回 收率结果为：纯水中土臭素98.3%-104.6%、2-甲基异基醇101.0%-107.6%， RSD分别为2.6%和2.5%； 自来水中土臭素93.9%-102.6%、2-甲基异醇94.5%-103.5%， RSD 分别为 3.6%和3.4%。 本实验中采用的固相微萃取方法简便、快速，，可以实现水中土臭素和2-甲基异茨醇的在线萃取及分析的全自动操作，适用于水中痕量异味物质的检测分析。 参考标准： GB/T 32470-2016生活饮用水臭味物质土臭素和2-甲基异醇醇检验方法 嗅味是由水中各种有机与无机物质综合作用而表现出来的，包括土壤颗粒、腐烂的植物、微生物（浮游生物、细菌、真菌等）及各种无机盐（如氯根、硫化物、钙、铁和锰）、有机物和一些气体等。水中植物在某些微生物（如放线菌、兰绿藻等）作用下所产生的微量有机物（如 2-MIB、土臭素等）也是嗅味的主要来源。固相微萃取（Solid Phase Microextraction，SPME）是以熔融石英光导纤维或其他材料作为基体支持物，利用?相似相溶?的原理，在其表面涂渍不同性质的高分子固定相薄层，通过直接浸入或顶空方式，对待测物进行提取、富集、进样和解吸。自 1989 年发明以来，由于其操作简便、节省溶剂、回收率好的特性，现在已成为样品前处理应用中重要的萃取技术之一，广泛应用于水、土壤、空气等环境样品的分析。