吹掃捕集/氣相色譜質譜法測定地表水中的環己酮

羅斌+周潔+陳善莉

摘要：采用吹掃捕集氣相色譜-質譜聯用法測定地表水中的環己酮含量，通過氣相色譜保留時間和質譜解析對目標化合物進行定性，通過峰面積對目標化合物進行定量。在濃度范圍3～60 μg/L內線性良好，線性方程為Y=4146.7134x-1247.7533，相關系數為0.9996。樣品加標在15 μg/L濃度下測試回收率在85.9%～92.5%之間。取5.0 mL水樣，在水中的檢出限為0.388 μg/L，測定下限為1.551 μg/L。

關鍵詞：環己酮；吹掃捕集-氣質聯用；地表水；測定

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）2-0011-02

1 引言

環己酮的CAS號為108-94-1，為無色透明液體，帶強烈刺激性氣味，易燃易爆，有毒有害，并有致癌可能性[2]。目前國內沒有關于地表水及廢水中環己酮排放的相關標準，也未見相關文獻報道關于地表水和廢水中環己酮的分析檢測方法。因此，本課題的研究可為后續檢測方法的開發提供一定的技術支持和依據以及將來有可能在相關標準的制定工作中起到一定的作用，具有重要的現實意義。

2 試驗部分

2.1 儀器

氣質聯用系統：瓦里安 450GC-240MS。

（1）氣相色譜：帶分流/不分流進樣口、色譜工作站。

（2）質譜：離子阱質譜。

（3）色譜柱：DB-624，30 m×0.25 mm×1.4 μm。

吹掃捕集系統：EST Encon Ev 吹掃管體積5 mL，捕集管內裝炭分子篩 Tenax和硅膠的混合填料，帶自動進樣器。

2.2 標準品和試劑

甲醇：色譜純，經色譜檢驗無目標化合物檢出。

重蒸水：經色譜檢驗無目標化合物檢出。

環己酮：純品 99.5%

載氣為純度99.999%的高純氦氣

2.3 試驗方法

2.3.1 樣品采集

按規范采集與保存樣品[3]。

2.3.2 環己酮標準使用液的配制

稱取1.2 g環己酮，將其溶解于甲醇中，轉移至100 mL容量瓶，稀釋至刻度線，搖勻，配制成濃度為12.0 mg/mL的甲醇標準溶液。

將12.0 mg/mL的環己酮標準溶液配制成濃度為12 mg/L的標準使用液（溶劑為甲醇）。

2.3.3 環己酮標準曲線的配制

取12 mg/L的環己酮標準使用液，分別從中取10 μL、20 μL、50 μL、100 μL、200 μL至40 mL裝滿空白重蒸水的VOC專用采樣瓶中，配制成環己酮濃度為3 μg/L、6 μg/L、15 μg/L、30 μg/L、60 μg/L的校準工作標準溶液。

2.4 分析參考條件

2.4.1 樣品預處理—吹掃捕集

將采集好的水樣放入吹掃捕集自動進樣器。吹掃時間為15 min；吹掃溫度為50℃；吹掃流量：40 mL/min；捕集阱溫度為37℃；解析溫度為250℃；解析時間為2.0 min[4]。

2.4.2 儀器分析條件

（1） 色譜條件。色譜柱：DB-624（30m×0.25mm×1.4μm）或類似色譜柱；進樣口：200℃；柱流速：1.0 mL/min；載氣：氦氣（純度：99.999%）；柱溫：35℃平衡4 min，然后以5℃/min升至100℃，再以14℃/min升至230℃；分流進樣：分流比為30∶1。

（2）質譜條件 Transferline：250℃；Manifold：45℃；Trap：200℃。

環己酮定量離子：m/z 42、55、98。

2.4.3 標準曲線繪制及譜圖

取前述濃度在3～60 μg/L的標準使用液，采用外標法制作標準曲線。

2.4.4 樣品測定

樣品分析順序按照實驗室空白、空瓶空白、全程空白、樣品、樣品平行、樣品加標的順序進行。

2.4.5 定性與定量

由保留時間及質譜圖進行定性；校準曲線定量：樣品中環己酮的濃度可由校準曲線的回歸方程計算得到，校準曲線由外標法計算而得。

3 計算結果和表示

3.1 計算公式

C=S-ab （1）

式中：C為待測樣中的揮發性有機物濃度，μg/L；

S為待測樣中的揮發性有機物特征離子峰面積；

a，b為分別為線性回歸方程的截距和斜率。

3.2 結果表示

結果表示為3位有效數字。

在濃度范圍3～60 μg/L內線性良好，線性方程為Y=4146.7134x-1247.7533，相關系數為0.9996。取5.0 mL水樣，在水中的檢出限為0.388 μg/L；測定下限為1.551 μg/L。

3.3 精密度和準確度

若取5 mL水樣，6次平行加標濃度：環己酮濃度為6 μg/L、10 μg/L、30 μg/L，計算相對標準偏差為：1.057、1.731、2.390。

若取5 mL水樣，6次平行加標濃度：環己酮濃度為6 μg/L、10 μg/L、30 μg/L，加標回收率在90.9%～98.7%之間。

3.4 樣品加標回收率

樣品加標在15 μg/L濃度下測試回收率在85.9%～92.5%之間。

4 結果討論

為了能夠得到更加準確的實驗數據，實驗過程中必須做好質控措施以及儀器系統的清潔維護，如：空白樣品中不能檢出待測目標化合物；每工作日分析一次，它一定在CC之后樣品之前分析，每20個樣品就需要分析一個實驗室試劑空白（LRB）；平行樣品的RSD小于20%；每隔12 h做一次中間濃度檢驗，其百分偏移值小于20%。

若進樣樣品濃度較大時，測定完畢后應用新鮮二次重蒸水反復清洗管路，以免樣品殘留，污染管路，影響之后樣品的測定。

參考文獻：

[1]秦明友，張新申，康 莉，等.吹掃捕集氣質聯用法測定水中4種揮發性有機物[J].環境科學與技術，2013，36（1）：93～96.

[2]邵 華.淺析水污染環境應急監測案例[J].城市建設理論研究，2013（22）.

[3]中國環境保護部.水質揮發性有機物的測定 吹掃捕集/氣相色譜-質譜法[S].北京：工業用水與廢水，2012（6）：55.

[4]劉樹萍. 吹掃捕集-氣質聯用法測定水中16種揮發性有機物[J].供水技術，2015（5）：54～55.