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水质中硝基苯类化合物的测定解决方案

睿科集团

2024/03/22 09:25

阅读：65

水质中硝基苯类化合物的测定

解决方案

硝基苯类化合物是一类重要的有机化工原料，广泛用于杀菌剂、杀虫剂、染料、医药等。硝基苯类物质属于高毒性物质，在自然环境中很难降解，可经过呼吸道、消化道和皮肤侵入人体。《水质硝基苯类化合物的测定气相色谱-质谱法(HJ 716—2014)》中规定测定水中硝基苯类化合物的液液萃取和固相萃取/气相色谱-质谱法。本文建立了采用全自动固相萃取仪分离富集水样中的15种硝基苯类化合物，避免萃取溶剂对分析人员造成健康威胁，通过水样的检测分析证明全自动固相萃取方法准确性好、精密度高、便于快速检测等特点。

仪器与耗材

1.1仪器

Raykol Auto ASPE Ultra 06全自动固相萃取仪

GC-MS，Agilent 7890A/5975C气相色谱/质谱联用仪

Raykol Auto ASPE Ultra 06全自动固相萃取仪

1.2耗材和试剂

HLB固相萃取柱 (RayCure HLB，500 mg/6 mL，RC-204-36477)

气相色谱柱：HP-5MS气相色谱柱（30 m × 0.25 mm × 0.25 μm）

甲醇(HPLC)

二氯甲烷（HPLC）

超纯水

标准溶液配置

2.1 硝基苯类贮备溶液

硝基苯类混标，含有国标HJ 716-2014内表A.1的15种化合物；

浓度：5000μg/mL／500μg/mL，除硝基苯、邻-硝基甲苯、间-硝基甲苯、对-硝基甲苯浓度是5000μg/mL，其他硝基苯类化合物浓度是500μg/mL。

2.2 内标贮备溶液

1-溴-2-硝基苯；浓度：5000μg/mL；溶剂：正己烷。

2.3 替代物贮备溶液

2种硝基苯替代物（硝基苯-d5、五氯硝基苯）混标；浓度：1000mg/L；溶剂：P/T 甲醇。

2.4 硝基苯类使用溶液

使用溶液1（100μg/mL／10μg/mL）：取20μL硝基苯类贮备溶液（3.1），加入980μL二氯甲烷（色谱纯），混匀。

使用溶液2（20μg/mL／2μg/mL）：取200μL使用溶液1，加入800μL二氯甲烷（色谱纯），混匀。

2.5 内标使用溶液

取20μL内标贮备溶液（3.2），加入980μL二氯甲烷（色谱纯），混匀。浓度100μg/mL。

2.6 替代物使用溶液

使用溶液1（100μg/mL）：取100μL替代物贮备溶液（3.3），加入900μL二氯甲烷（色谱纯），混匀。

使用溶液2（20μg/mL）：取200μL使用溶液1，加入800μL二氯甲烷（色谱纯），混匀。

样品前处理

3.1 Raykol Auto ASPE Ultra 06全自动固相萃取仪条件

图1 硝基苯方法参数1

图2 硝基苯方法参数2

3.2大体积超纯水加标样富集硝基苯

样品：量筒量取1000mL的超纯水，倒入1L试剂瓶中，加入5mL甲醇，摇匀，移液枪准确移取75μL替代物使用溶液2（3.6）到瓶中，超声10min后摇匀，备用

加标：精密移取150μL 20μg/mL／2μg/mL的硝基苯溶液使用溶液2到瓶中。加完标后超声10min，摇匀后备用。

活化：固相萃取小柱HLB，500 mg/6 mL，分别用5mL二氯甲烷，5mL甲醇，10mL水以5mL/min 速度活化

上样：以10mL/min 速度上样1000 mL水样

淋洗：用20mL水，以10mL/min速度，淋洗小柱；

氮气干燥10min，25psi

清洗注射泵：用3mL甲醇，清洗2次；再用4mL二氯甲烷清洗1次

洗脱：使用12 mL二氯甲烷以2mL/min速度洗脱收集

洗脱液氮吹至1.5mL左右，往浓缩管内加入30μL内标使用溶液（3.5），摇匀后将样液移到进样小瓶中，气质上机测试

3.3标曲配置

精密移取一定量的硝基苯类使用溶液、替代物使用溶液、内标使用溶液到2mL进样小瓶中，最后定容至1.5mL。配制成一条标曲，浓度为0.2μg/mL／0.02μg/mL、0.4μg/mL／0.04μg/mL、1μg/mL／0.1μg/mL、1.6μg/mL／0.16μg/mL、2μg/mL／0.2μg/mL、2.6μg/mL／0.26μg/mL。具体移取用量如下表1

表1 标曲配制具体情况表

3.4GC-MS测定条件

检测器：ECD

进样口温度：250℃

进样量：1μL

柱箱温度：60℃，以10℃/min升温至200℃，然后以15℃/min升温至250℃

检测器温度：300℃

载气流速度：20mL/min

尾吹气流量：60mL/min

扫描模式：选择离子扫描（SIM）

图3 标准溶液总离子流图（1μg/mL／0.1μg/mL）

实验结果

4.1 标准曲线

图4 硝基苯标准曲线

由图可知，在0.2μg/mL／0.02μg/mL、0.4μg/mL／0.04μg/mL、1μg/mL／0.1μg/mL、1.6μg/mL／0.16μg/mL、2μg/mL／0.2μg/mL、2.6μg/mL／0.26μg/mL的浓度范围内，硝基苯的R²相关系数为0.999，线性关系良好。

4.2 准确度与精密度

本实验向水样中（1000 mL）中加入硝基苯类贮备液，进行加标回收验证（n=3）。对比了W家HLB柱和睿科HLB柱的回收率情况，硝基苯类化合物的加标回收率为71.57~91.27%，相对标准偏差RSD≤10%。具体测试结果如下表2。从回收率来看，对比的W家HLB柱和睿科HLB柱，其萃取效率无太大差异，能够满足标准要求（注：HJ 716-2014 回收率要求 70%~110%）。

表2 大体积超纯水加标回收率情况（n=3）

总结

本实验采用睿科ASPE Ultra 06全自动固相萃仪和RayCure HLB，500 mg/6 mL固相萃取小柱，取得了优异的回收率和RSD结果。睿科全自动固相萃取仪采用精密的注射泵来控制活化和洗脱的体积，通过正压进行活化、上样、洗脱等步骤，流速稳定可控，从而保证了比较理想的准确度和精密度，为大体积水样中的硝基化合物测定提供了完美而快速的解决方案。