PT/GC/Q-Q-Q聯(lián)用法測定水中7種有機(jī)溶劑

王 樊，楊創(chuàng)濤，彭 鷺，林 青

(廣東粵港供水有限公司，廣東深圳518000)

丙酮、四氫呋喃、乙酸乙酯、異丙醇、乙酸丁酯、丁醇和異戊醇為常用有機(jī)溶劑，在許多工業(yè)例如合成工業(yè)、制藥工業(yè)、香料制造等都有十分廣泛的用途，用量巨大且具有一定的毒性，排放進(jìn)入水體中會對環(huán)境和人體造成危害[1-2]。例如丙酮對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用，導(dǎo)致乏力、惡心、頭痛、頭暈等癥狀，甚至出現(xiàn)肝、腎和胰腺的損害[3]。四氫呋喃對眼睛和呼吸系統(tǒng)具有刺激作用。乙酸乙酯具有低毒性，濃度較高時有刺激性氣味、易揮發(fā)[4]。異丙醇微毒，具有麻醉和刺激作用[5]。

目前，測定水體中有機(jī)溶劑的方法有直接進(jìn)樣色譜法[6-8]、頂空/氣相色譜法[9-10]、吹掃捕集氣相色譜法[11-12]和分光光度法[13-14]，但同時測定多種有機(jī)溶劑的研究較少。筆者建立了同時測定水中丙酮、四氫呋喃、乙酸乙酯、異丙醇、乙酸丁酯、丁醇和異戊醇7種有機(jī)溶劑的方法，該方法操作簡單、靈敏快速、環(huán)境友好，對應(yīng)對日常水質(zhì)監(jiān)測和突發(fā)水質(zhì)問題具有重要的應(yīng)用價值。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器與試劑

氣相色譜三重四級桿質(zhì)譜儀(Thermo ScientificTMTRACETM1300 GC TSQTM8000EVO)；色譜柱(DB-WAX UI 60 m×0.25 mm×0.5 μm)；全自動吹掃捕集裝置(Lumin Teklink)，捕集阱 Trap 9。

甲醇、丙酮、四氫呋喃、乙酸乙酯、異丙醇、乙酸丁酯、丁醇、異戊醇，均為色譜純。

1.2 儀器條件

1.2.1 吹掃捕集條件：

吹掃溫度：40 ℃；吹掃氣：N2；吹掃流速：40 mL/min；吹掃時間：9 min；脫附溫度：250 ℃；脫附時間：2 min；脫附流速：300 mL/min；脫附后捕集阱260 ℃烘烤10 min。

1.2.2 色譜條件

載氣：氦氣；流速：1.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度：260 ℃；分流比：10 ∶1；升溫程序：起始溫度35 ℃，保持3.0 min，以8 ℃/min的速度升至150℃，保持1.0 min。

1.2.3 質(zhì)譜條件

溶劑延遲：6 min；離子源溫度：280 ℃；傳輸線溫度：280 ℃；EI源；掃描方式：MRM。其它測定參數(shù)見表1。

表1 7種待測物的測定參數(shù)

注：帶“*”為定量離子對。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

分別準(zhǔn)確稱取100 mg丙酮、四氫呋喃、乙酸乙酯、異丙醇、乙酸丁酯、丁醇、異戊醇標(biāo)準(zhǔn)品于7個100 mL容量瓶中，用甲醇定容，得到濃度為1 000 mg/L的單標(biāo)溶液。

準(zhǔn)確移取丙酮、四氫呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯、異戊醇各0.5 mL，異丙醇、丁醇各1.0 mL于1個10 mL容量瓶中，用甲醇定容，得到混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。丙酮、四氫呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯、異戊醇的質(zhì)量濃度為50 mg/L，異丙醇、丁醇的質(zhì)量濃度為100 mg/L。

1.4 測定

1.4.1 工作曲線的繪制

取7個100 mL容量瓶，各加入約90 mL純水，分別加入0，10，20，40，60，80，和100 μL混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，加純水至刻度，搖勻后分別裝入7個吹掃進(jìn)樣瓶中(裝滿，不留空氣)，密封后分析。以濃度為橫坐標(biāo)、峰面積為縱坐標(biāo)，繪制工作曲線。

1.4.2 樣品的測定

取待測水樣裝滿吹掃瓶，密封后測定條件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 吹掃捕集條件選擇

2.1.1 吹掃時間的選擇

選擇吹掃時間分別為3，6，9和12 min，在其他分析條件不變的情況下，考察工作曲線中間濃度點中各待測物的響應(yīng)值。隨著吹掃時間的延長，各待測物的響應(yīng)值在9 min后達(dá)到峰值，隨后延長吹掃時間對響應(yīng)值沒有明顯提高。因此，選擇吹掃時間為9 min。

2.1.2 吹掃溫度的選擇

選擇吹掃溫度分別為30，35，40和45 ℃，在其他分析條件不變的情況下，隨著吹掃溫度的升高，各待測物的響應(yīng)值在40 ℃之后達(dá)到峰值，再提高吹掃溫度對響應(yīng)值沒有明顯提高。因此，選擇吹掃溫度為40 ℃。

2.1.3 脫附時間的選擇

選擇脫附時間分別為1，1.5，2和3 min，在其他分析條件不變的情況下，隨著脫附時間的增加，各待測物的響應(yīng)值在2 min后達(dá)到峰值，隨后延長脫附時間對響應(yīng)值沒有明顯提高。因此，選擇脫附時間為2 min。

2.2 氣相色譜條件的選擇

2.2.1 色譜柱的選擇

7種待測物為中極性或較強極性的化合物，根據(jù)此特點選擇極性較強的色譜柱進(jìn)行分離。實驗中選擇DB-WAX色譜柱，分離效果較好，其總離子流如圖1所示。

圖1 7種待測物在DB-WAX色譜柱上的總離子流

2.2.2 升溫程序的選擇

經(jīng)實驗選定DB-WAX色譜柱始溫度為35 ℃，保持3.0 min，以8 ℃/min的速度升至150℃，保持1.0 min作為升溫程序，7種待測物可以得到有效分離。

2.3 方法性能指標(biāo)

2.3.1 線性關(guān)系及檢出限

如表2所示，7種待測物的線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均≥0.995。根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 168—2010)的要求，連續(xù)分析7個實驗室空白加標(biāo)樣品。計算得到各待測物的方法檢出限為1.2～2.2 μg/L，測定下限為4.8～8.8 μg/L。

表2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線、檢出限和測定下限

2.3.2 方法精密度和準(zhǔn)確度

取地表水樣品分別進(jìn)行低、中、高濃度加標(biāo)檢測，每組各6個平行樣。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在低、中、高3種濃度水平下的加標(biāo)回收率分別為72.3%～129%、76.0%～112%和80.7%～105%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.9%～6.9%、1.9%～7.7%和2.2%～5.3%，方法精密度和準(zhǔn)確度良好。

3 結(jié)論

建立了PT/GC/Q-Q-Q聯(lián)用法測定水中7種有機(jī)溶劑化合物的檢測方法，該方法前處理操作簡單、快速，精密度和準(zhǔn)確度良好，有助于提升供排水企業(yè)應(yīng)對突發(fā)水污染事件的檢測能力。