地表水、地下水、生活污水等水體中的乙腈可以采用氣相色譜法進行測定,水質檢測儀監(jiān)測地表水中乙腈含量的步驟方法原理如下。
直接注射法:乙腈樣品過濾后直接注射進入氣相色譜儀,經(jīng)毛細柱分離,NPD檢測器檢測,以相對保留時間定性,色譜峰面積(峰高)定量。
吹掃捕集法:用氮氣對樣品進行吹掃,吹掃出來的目標物通過捕集管富集,然后迅速加熱捕集管,將吸附在捕集管中的乙腈脫附出來,進入氣相色譜儀,經(jīng)毛細柱分離,F(xiàn)ID或NPD檢測器檢測,以相對保留時間定性,色譜峰面積(峰高)定量。
檢測地表水中乙腈含量的步驟
檢測所需試劑
1.乙腈標準儲備液:1.00×104mg/L。
市售有證標準品,一般以水為溶劑;或用色譜純標準品配制,可先稱重盛有部分純水的10ml容量瓶,而后滴入數(shù)滴色譜純的乙腈100mg(精確到0.1mg),稱重。用純水定容、混勻,其濃度約為1.00×104mg/L(精確到10mg/L),作為乙腈標準儲備液。儲備液儲存在具聚四氟乙烯螺旋瓶蓋的瓶中,在20-25℃時能夠穩(wěn)定3個月。
2.乙腈標準使用液:100mg/L。
移取一定體積的乙腈標準儲備液至盛有部分純水的100ml容量瓶中,用純水定容,混勻,得到100mg/L的乙腈標準使用液。該標準使用液現(xiàn)用現(xiàn)配。
3.高純氮:純度99.999%。
4.氫氣:純度99.99%。
檢測方法選擇
根據(jù)實驗室條件和檢測需求,可選擇以下方法之一:
(1)氣相色譜法(GC)
-原理:乙腈在氣相色譜儀中經(jīng)色譜柱分離,通過氫火焰離子化檢測器(FID)或質譜檢測器(MS)定量。
-條件示例:
-色譜柱:DB-624或等效極性柱(30 m×0.32 mm×1.8 μm)。
-載氣:高純氮氣,流速1.0 mL/min。
-溫度程序:初始40℃保持2分鐘,以10℃/min升至200℃,保持5分鐘。
-檢測器:FID溫度250℃,進樣口溫度200℃。
-優(yōu)點:分離效果好,適用于復雜基質;MS可提供高靈敏度和定性確認。
(2)高效液相色譜法(HPLC)
-原理:乙腈通過反相色譜柱分離,紫外檢測器(UV)在190~210 nm波長下檢測。
-條件示例:
-色譜柱:C18柱(250 mm×4.6 mm, 5 μm)。
-流動相:甲醇-水(20:80),流速1.0 mL/min。
-檢測波長:195 nm。
-優(yōu)點:無需揮發(fā),適合高沸點或熱不穩(wěn)定化合物。
(3)頂空氣相色譜法(HS-GC)
-原理:樣品在密閉頂空瓶中加熱,乙腈揮發(fā)至氣相,通過GC分析。
-條件:平衡溫度60℃,平衡時間30分鐘。
-優(yōu)點:避免復雜基質干擾,操作簡便。
檢測所需儀器
1.吹掃捕集裝置:吹掃裝置能直接連接到色譜部分,應帶有5ml的吹掃管。捕集管一般選用1/3Tenax、1/3硅膠、1/3活性炭混合吸附劑或其它等效吸附劑。
2.氣相色譜儀:具毛細柱分流/不分流進樣口,能對載氣進行電子壓力控制。配備FID或NPD檢測器。
3.色譜柱:石英毛細管色譜柱,30m×0.32mm×1.0μm,固定相為聚乙二醇(PEG-20M),或性能相似的色譜柱。
4.氣密性注射器:5ml。
5.微量注射器:5ul、10ul、50ul、100ul、500ul、1000ul。
6.采樣瓶:具聚四氟乙烯襯墊螺旋蓋的40ml棕色寬口采樣瓶。
7.棕色玻璃瓶:1ml和2ml,具聚四氟乙烯襯墊螺旋蓋。
8.天平:萬分之一天平。
9.容量瓶:A級,10ml和100ml。
水樣采集
按照規(guī)定所有水樣均采集平行雙樣,每批樣品應帶一個全程序空白和一個運輸空白。采集水樣時,應使水樣在水樣瓶中溢流而不留空間。
水樣保存
水樣采集后應立即放入4℃左右冷藏箱內(nèi),送回實驗室應盡快分析,如不能及時分析,可在4℃左右冰箱中保存,水樣存放區(qū)域無有機物干擾,7天內(nèi)完成水樣分析。
檢測步驟
直接進樣法分析條件
參考色譜條件:
進樣體積:1.0μl;
進樣口:不分流,溫度220℃;
柱溫:恒溫50℃;
分析時間:15min;
柱流量:恒流7.0ml/min(氮氣);
NPD檢測器:溫度330℃,氫氣3.5ml/min,空氣80ml/min。
參考吹掃捕集條件
取5ml水樣進行吹掃,吹掃時間11min,吹掃溫度35℃,解吸溫度190℃,解吸時間2min,烘烤溫度220℃,烘烤時間7min,吹掃氣體為高純氮氣,吹掃流速40ml/min。
參考色譜條件:
進樣口:分流比7:1,溫度200℃;柱溫:采用FID恒溫60℃,采用NPD恒溫100℃;
分析時間:采用FID檢測10min,采用NPD檢測8min;柱流量:恒流2.0ml/min(氮氣);
FID檢測器:溫度230℃,氫氣40ml/min,空氣400ml/min;NPD檢測器:溫度330℃,氫氣3.5ml/min,空氣60ml/min。
標準曲線的繪制
NPD直接進樣法:取6個100ml容量瓶,依次用乙腈標準使用液(5.3)配制成濃度為0.10、0.50、1.00、2.00、5.00、10.0mg/L的6個標準系列。準確取1.0μl經(jīng)氣相色譜分析,以峰面積(峰高)為縱坐標,乙腈的濃度為橫坐標,繪制標準曲線。
FID吹掃捕集法:取5個40ml的棕色VOC管,依次用乙腈標準使用液(5.3)配制成濃度為0.5、1.0、2.0、3.0、5.0mg/L的5個標準系列。準確取5.0ml到吹掃管進行吹掃,再經(jīng)氣相色譜分析。以峰面積(峰高)為縱坐標,乙腈的濃度為橫坐標,繪制標準曲線。
NPD吹掃捕集法:取5個40ml的棕色VOC管,依次用乙腈標準使用液(5.3)配制成濃度為0.025、0.050、0.100、0.200、0.500mg/L的5個標準系列。準確取5.0ml到吹掃管進行吹掃,再經(jīng)氣相色譜分析。以峰面積(峰高)為縱坐標,乙腈的濃度為橫坐標,繪制標準曲線。
操作步驟
直接進樣法
水樣經(jīng) 0.45um 濾膜過濾后按直接進樣法條件直接進樣進行色譜測定。
吹掃捕集法
按照吹掃捕集法分析條件進行檢測。
空白試驗
按照標準曲線的繪制相同條件,取相應體積實驗用水進行空白試驗,目標化合物不得檢出。
乙腈的定性分析
根據(jù)樣品中目標物與標準系列中乙腈的保留時間,對目標物進行定性。樣品分析前,建立保留時間窗t±3S。t為初次校準時,各濃度級別乙腈的保留時間均值,S為初次校準時各濃度級別乙腈保留時間的標準偏差。樣品分析時,目標物應在保留時間窗內(nèi)出峰。
注意事項
1. 乙腈易揮發(fā),操作需在通風櫥中進行,避免吸入。
2. 儀器需定期校準,色譜柱老化后需驗證分離效果。
3. 地表水可能含其他干擾物(如醇類、酮類),必要時采用雙柱或GC-MS確認。
總而言之通過上述的步驟,可準確測定地表水中的乙腈含量,為環(huán)境風險評估和治理提供科學依據(jù)。實際應用中需結合標準方法(HJ 639-2012)靈活調整,確保數(shù)據(jù)可靠性和可比性。