溴化衍生-氣相色譜法測定水中丙烯酰胺的含量

黃燕新

（肇慶高新技術產業開發區環境保護監測站，廣東 肇慶 526238）

丙烯酰胺是一種白色晶體化學物質，是國際腫瘤研究機構（IARC）認定的2A類致癌物。丙烯酰胺可通過飲水被人體吸收而對人體的神經系統造成傷害，因此其定性、定量分析方法的可靠性與人體的健康評價直接相關。目前水中丙烯酰胺的分析方法報道較多，主要有液質聯用、氣質聯用等方法，這些方法對儀器的要求較高，不利于在普通實驗室推廣。

筆者經改進EPA8032A方法，在pH1～2條件下，丙烯酰胺與新制溴加成反應，生成2，3一二溴丙酰胺，以甲基丙烯酰胺作內標，經乙酸乙酯萃取，以氣相色譜一微池電子捕獲檢測器測定。該方法對儀器要求不高，適合在普通實驗室推廣，精密度和準確度均符合要求，可用于水和廢水中丙烯酰胺的測定。

1.實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜儀：Agilent 6890N型，μECD檢測器；

電子天平：AG204型，精確到0.1mg；

水浴氮吹儀：DN一24A型；

丙烯酰胺標準貯備溶液：100mg／L，稱取0.0100g丙烯酰胺溶于100ml水中；

硫酸(1+9)：優級純；

溴酸鉀溶液：0.1 mol／L，稱取 1.67g 優級純溴酸鉀，用純水溶解并稀釋至100ml；

硫代硫酸鈉溶液：l mol／L，稱取 24.8 g級純硫代硫酸鈉，用純水溶解并稀釋100ml；

溴化鉀：優級純；

乙酸乙酯：分析純，重蒸餾；

無水硫酸鈉：分析純，400℃灼燒2h；

2，3一二溴丙酰胺(乙酸乙酯中)標準溶液：100g/ml；

甲基丙烯酰胺標準品：99.5%。

1.2 色譜條件

色譜柱：HP-5石英毛細管柱 (30mm×0.32mm，0.25m)；

進樣口溫度：225℃；

分流進樣，分流比為10：1；

柱箱溫度：初始溫度 130°,保持 3min，以25℃／min的速率升至 170℃，保持5min；

檢測器溫度：210℃；

色譜柱流速：1.0ml／min(恒流模式)。

1.3 實驗步驟

量取100ml水樣置于250ml碘量瓶中，加入6.0ml硫酸溶液、10ml 10mg/L甲基丙烯酰胺混勻，置于4℃冰箱中保存30min。從冰箱中取出試樣加入15g溴化鉀，溶解后加入10ml溴酸鉀溶液，混勻(試樣呈鮮亮的黃色)，于冰箱中靜置30min。從冰箱中取出試樣加入1.0ml硫代硫酸鈉溶液，移人250ml分液漏斗中(試樣由黃色變成無色)，分別用20ml乙酸乙酯萃取2次，每次振搖2min，合并萃取液于100ml三角瓶中，加入15g無水硫酸鈉，脫水2h。將上述乙酸乙酯用液氮吹濃縮至5ml左右，轉移濃縮液至10ml容量瓶中，再用少量乙酸乙酯洗滌濃縮瓶2～3次，洗滌液一并轉入容量瓶中，用乙酸乙酯定容至10ml。

2.結果與討論

2.1 衍生化條件的優化

由于氣相色譜的檢測器對丙烯酰胺不響應，所以常將丙烯酰胺的烯鍵溴化加成后再進行測定。溴水和溴化氫的高揮發性和腐蝕性增加了前處理過程的難度和危險性。控制pH值在1～2之間，用KBrO3和KBr在酸性介質中生成的溴進行溴化加成，反應條件相對溫和。在樣品中加入甲基丙烯酰胺作內標，便于衡量衍生化反應進行的程度，用20ml乙酸乙酯提取兩次，提取效率可達到97%以上。

2.2 色譜柱選擇

圖1 丙烯酰胺經溴化衍生的色譜圖

實驗選擇了通用型HP一5石英毛細管柱(30m×0.32mm，0.25m)，且在程序升溫條件下，10min內將2，3－二溴丙酰胺和干擾物有效地分離，且峰分離良好，色譜圖如圖1所示。經與2，3-二溴丙酰胺標準物質的色譜圖比對后，可確定丙烯酰胺經衍生化后的保留時間為4.13min，分析時間明顯縮短。

2.3 工作曲線

量取100ml純水置于6個250ml碘量瓶中，分別準確量取 0、2、5、10、50、100L 丙烯酰胺標準儲備溶液于6個碘量瓶中，混勻。按1.3實驗步驟進行樣品處理，濃縮后此標準溶液系列的濃度為 0、0.02、0.05、0.1、0.5、1.0mg／L(標準儲備液的體積忽略不計)。在1.2色譜條件下進樣分析，通過線性回歸，得到回歸方程為 A=3 872c 一 30.0，相關系數 r=0.9996。

表1 精密度試驗結果

2.4 檢出限

以測定濃度為0.04mg／L的樣品進行逐級稀釋試驗，水中丙烯酰胺的檢出限(S/N=2)為0.04g／L。

表2 回收試驗結果

2.5 精密度和回收率

將加有丙烯酰胺的樣品平行測定6次，測定結果列于表1，由表1可見，測定結果的相對標準偏差為1.2%。

對100ml不含丙烯酰胺的水樣進行加標回收試驗，丙烯酰胺的加標濃度分別為4O、50、100mg／L，加標體積分別為 200、100、50μL，回收率計算結果如表2所示。

結束語

采用溴化衍生化的方法，具有靈敏度高，樣品提取簡單，，節省時間，色譜分離良好等特點。以甲基丙烯酰胺作內標物，通過測定衍生物2，3一二溴丙酰胺，繪制工作曲線，從而實現對水中丙烯酰胺的定量測定。程序升溫可以有效縮短2，3.二溴丙酰胺的出峰時間，且出峰情況良好。該方法檢出限為O.04g/L，加標回收率為9l%～98%，相對標準偏差為1.2%，符合水和廢水中丙烯酰胺的測定要求，且對儀器的要求不高，是實驗室測定方法的優選方案。

[1]李麗萍，氣相色譜法測定水中丙烯酰胺的方法改進[J].廣東化工,2010.06.25

[2]張宗祥，楊文武，陳軍.氣相色譜法測定水中丙烯酰胺[J].地質學刊,2009.06.28