張峰 趙雅芳 李冠華
(江蘇康達檢測技術有限公司 江蘇蘇州 215001)
三氯甲烷為無色易揮發有特殊氣味液體,是一種重要的有機有機合成原料,也用作抗生素、香料、油脂、橡膠的溶劑和萃取劑。地表水體中有機物質含量較低,水中有機物的檢測前處理方法一般為溶劑萃取,而萃取過程繁瑣,所用有機溶劑又會對環境造成污染和對操作人員的傷害[1]。本文采用吹掃捕集對水樣進行前處理,毛細管柱分離,電子捕獲檢測器測定水樣中的三氯甲烷,方法分離效果好,靈敏度高,測定結果準確。
安捷倫7890A氣相色譜儀,帶電子捕獲檢測器(ECD);TEKMAR3100吹掃捕集儀;Tenax捕集管;三氯甲烷標準溶液:10mg/L(環境保護部標準樣品研究所);抗壞血酸(分析純);實驗用水均為超純水。
吹掃捕集條件:吹掃氣為氮氣,吹掃溫度為50℃,氣體流量為45mL/min,吹掃時間9min;解吸溫度210℃,解吸時間2min;烘烤溫度250℃;烘烤時間5min。色譜條件:Rtx-5毛細管色譜柱(30m×0.25mm×0.25μm):進樣口溫度 200℃;柱溫 70℃;檢測器溫度250℃;載氣為>99.999%高純氮,柱流量4.0mL/min;尾吹氣流量30.0mL/min;分流比為10:1。
用10μL微量注射器吸取三氯甲烷標準溶液1.00、3.00、5.00、8.0、10.0、到裝有超純水5mL吹掃管中,配制三氯甲烷濃度分別為 2.00、6.00、10.0、16.0、20.0μg/L標準溶液系列,進行吹掃捕集進樣,氣相色譜分析。
采樣前先加0.3g抗壞血酸于玻璃瓶中,采樣時將水樣沿瓶壁緩緩倒入玻璃瓶中,瓶內液面不留空間,塞緊瓶口,盡快分析。樣品分析時,先取實驗用水5mL作空白試驗,檢查儀器是否受到污染,然后移取5mL水樣至吹掃捕集儀的吹掃管中,ECD檢測器測定,以保留時間定性,峰面積定量,用外標法計算各樣品中被測物濃度。
在室溫下吹掃樣品時,只要吹掃時間足夠長,就能滿足分析的要求。為了縮短吹掃時間,可對樣品進行加熱,一般提高吹掃溫度,樣品中有機物分子的揮發擴散速率會加快,有利于被測物的吹脫從而提高吹掃捕集效率,但溫度升高的同時也增加了水的揮發,不利于捕集阱的吸附且過多的水蒸氣會對色譜檢測器產生影響,因此吹掃溫度不宜過高,本文采用吹掃溫度為50℃。
在吹掃捕集法中,吹掃時間是最重要的參數,它關系到吹掃的效率,從而影響方法的檢出限與靈敏度。由實驗得知,在吹掃流量恒定條件下,吹掃時間小于8min時,被測樣品的回收率隨吹掃時間增加而增大,在8min~9min內回收率變化不明顯。吹掃時間越長,吹掃出的水分會越多,對捕集系統不利;吹掃時間太短,樣品吹掃不徹底,因此選擇吹掃時間為9min。
取標準溶液5mL進行吹掃和分離,以濃度為橫坐標,峰面積為縱坐標進行線性回歸,三氯甲烷在2.00μg/L~20.0μg/L質量濃度范圍內線性關系良好,線性方程為Y=2531.83X+128.46,線性相關系數r=0.9995。
按照樣品分析的全部步驟,連續分析7個低濃度樣品,計算三氯甲烷測定結果的標準偏差S分別為0.0638μg/L,檢出限MDL=S·t(n-1,0.99),式中t(n-1,0.99)為置信度99%、自由度為n-1時的t值(t(6,0.99)=3.143),S表示n次平行測定的標準偏差[2],結果表明,三氯甲烷的檢出限為0.20μg/L,本方法的最低檢出濃度低于GB3838-2002中推薦使用的分析方法的檢出限0.0003mg/L。
用10μL微量注射器吸取三氯甲烷標準溶液2.00μL到裝有超純水5mL吹掃管中,三氯甲烷質量濃度為4.00μg/L,進行吹掃捕集進樣,氣相色譜分析7次進行精密度的測定,測定結果的相對標準偏差為1.99%。

表1 精密度試驗
在4組5mL地表水樣品管中加入2.00、3.00、4.00、500μL三氯甲烷標準溶液,對原水樣和加標水樣進行分析,計算加標回收率為93.9%~104.8%,見表2。

表2 加標回收率試驗
采用吹掃捕集—氣相色譜法測定水中三氯甲烷操作簡單快速、分離效果好、靈敏度高和檢出限低,實驗過程中不需使用有機溶劑,避免了對環境及水造成二次污染。本方法適用于水中三氯甲烷的監測,可滿足水質衛生標準的要求。
[1]水和廢水監測分析方法,編委會.國家環境保護總局.水和廢水監測分析方法[M].第4版.北京:中國環境科學出版社.
[2]中國人民共和國環境保護部.HJ168-2010環境監測分析方法標準制修訂技術導則[S].