建立自动顶空气相色谱同时测定水中苯系物的方法

自动顶空气相色谱法测定水中苯系物的研究

摘要：目的：建立自动顶空气相色谱同时测定水中苯系物的方法

方法：用INNOWAX毛细管柱、商品顶空瓶、带自动顶空进样器气相色谱仪对水中苯系物进行测定。结果：方法显示线性良好，相关系均于0.999，相对标准偏差均小于1.5%，回收率94.8%～98.5%，目标物色谱峰分离较好，能完全分离间二甲苯和对二甲苯。结论：自动顶空气相色谱法方法简单快速，重现性好，回收率高，能用于生活饮用水中苯系物的测定。

关键词：

自动顶空气相色谱；INNOWAX弹性石英毛细管柱；水中苯系物；测定苯系物是环境中常见的有机物，毒性很大，有“三致“危害。水中挥发性苯系物因为对人体的危害以及其作为水体有机污染的先兆指标日益受到关注。因此，对挥发性苯系物的有效监测越来越受到重视。于2007年7月1日实施的新的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）已将苯系物中苯甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯列为水质非常规指标的监测项目。水中苯系物传统的测定方法采用非极性的填充柱，二硫化碳萃取法或静态顶空气相色谱法，其中间二甲苯和对二甲苯

无法完全分离，二硫化碳萃取法使用大量有毒有机溶剂，操作复杂，重复性差；而传统的静态顶空气相色谱法，采用血浆瓶水浴浴温，操作步骤繁琐复杂，分析时间长［1］。

本文采用极性石英弹性毛细管柱和专用自动顶空进样器以及商品顶空瓶对静态顶空气相色谱法测定水中苯系物进行了研究［2～3］，对水中苯，甲苯，乙苯，对二甲苯，间二甲苯，邻二甲苯，苯乙烯等苯系物进行了定性定量分析，取得了较满意的结果，不仅能够完全分离间二甲苯和对二甲苯，而且整分析过程不到9min，不用程序升温，缩短了样品分析之间的间隙，无需样品处理，操作简单，基体干扰少，是理想的分析方法

1材料与方法

1.1 仪器和试剂

气相色谱仪：日本岛津GC-2010气相色谱仪，附带FID检测器；AOC-5000液体自动进样、顶空、固相微萃取三合一自动进样器；INNOWAX弹性石英毛细管柱（30m×0.25mm×0.25um）；顶空瓶：体积为20ml，配带有聚四氟膜的硅橡胶垫和金属螺旋帽密封，使用前在

120℃烘烤2h。标准样品：苯，甲苯，乙苯，对二甲苯，间二甲苯，邻二甲苯，苯乙烯均为色谱纯

1.2 

操作步骤

（1）标准曲线的制备：准确称量各苯系物色谱纯于丙酮中，配置成浓度为2mg/ml的苯系物标准储备液；分别吸取苯系物各标准储备液于容量瓶中，用纯水稀疏并定容至刻度，配各标准物质的浓度为2ug/ml混合标准液。临用前分别吸取0.0～0.5 ml混合标准液于已加入1g 

NaCl的20ml顶空瓶中，加水至10.0ml，配制成4～200ug/l浓度范围的混合标准工作液，用带硅橡胶垫的螺纹盖密封好，置于AOC-5000自动顶空进样器样品架上，进行顶空气相色谱法测定，根据其浓度和峰面积绘制标准工作曲线；（2）色谱条件：色谱柱：INNOWAX弹性石英毛细管柱（30m×0.25mm×0.25um），温度：进样口：200℃   

检测器：250℃

柱温：75℃；采用线速度控制方式：30cm/s（恒线速度）；气体流量：N2；1.0ml/min；H2

：47ml/min；空气：500 ml/min；尾吹气：30 ml/min；（3）自动顶

空进样器设置：气体进样针：1 000ul气密性注射器；进样体积：250ul；平衡温度：75℃；平衡时间：30min；样品瓶容积：20mL；震荡速度：250rpm ；注射器温度：70℃；冲洗时间：1 min;（4）样品处理

 取10.0ml水样于已加入1g NaCl 20ml顶空瓶中，立即密封，置于AOC-5000自动顶空进样样品架上，进行顶空气相色谱测定;（

5）定性与定量

用保留时间定性，外标法峰面积-浓度标准曲线定量。

2 结果

2.1  

图1为标准样品的图谱。从中可看出,各色谱峰都得到较好分离，各组分的出峰时间为:苯

2.821min；甲苯3.548min, 乙苯4.681min, 对二甲苯4.819min, 间二甲苯4.944min, 邻二甲苯

5.927min,苯乙烯8.212min,整个分析时间不到9min。

2.2 回归方程、相对标准偏差和回收率

本文对标准系列和水样及加标水样进行了测定，在水样中加入浓度为70ug/l的苯系物混标，对其进行测定，其回归方程、加标样品测定的相对标准偏差和回收率见表

1。表1  苯系物混标测定的各项指标测定项目回归方程相关（略

2.3 检出限以基线

3倍噪音响应值对应的水样浓度为最低检出浓度，在上述色谱条件下，苯系物各标准的最低检出浓度见表

2。表2  苯系物各标准的最低检出浓度序号测定项目检出限（略） 

2.4 干扰试验

 顶空气相色谱法采用气液平衡原理，将水样配制成气体分析，改善了色谱分离条件，干少

［4］。自来水中常见挥发性有机物三氯甲烷和四氯化碳等干扰物质，在相同实验条件下与目标物有较好分离，不干扰测定。

3 讨论

 传统的测定方法二硫化碳萃取法使用大量有毒有害有机溶剂，血浆瓶水浴顶空法则操作步骤繁琐复杂，重现性差，使用无极性柱不能分离间二甲苯和对二甲苯。本研究建立了自动顶空气相色谱同时测定水中苯系物的方法，使用INNOWAX毛细管柱、商品顶空瓶、带自动顶空进样器气相色谱仪对水中苯系物进行直接测定，克服了传统方法的以上缺点，获得了较满意的标准曲线和回收率以及重复性，对实际水样和加标水样进行了检测，具备操作简单，环保无害，快速准确的特点。能用于生活饮用水中苯系物测定。

【参考文献】

 ［1］生活饮用水标准检验方法

 有机物指标GB/T5750.8-2006; 

［2］朱艳,李薇.顶空气相色谱法测定水中苯系物研究［J］. 环境科学与技术2006，29（增刊）

：40～41. 

［3］沈杰.顶空气相色谱法测定水中苯系物的方法改进［J］

.环境监测管理与技术2006，18（4）：47. 

［4］陈尊庆.气相色谱法与气液平衡研究

［M］天津：天津大学出版社，1991.25.