吹掃捕集-氣相色譜質(zhì)譜法測定土壤中己醛的含量

湛恒樂，楊學靈，鄭國華，許 青，魏嘉良

(中科檢測技術(shù)服務(wù)(廣州)股份有限公司，廣東 廣州 510650)

己醛，又稱正己醛，其分子式為C6H12O，是一種用途廣泛的工業(yè)原料，多用作食品添加劑、增塑劑、橡膠、樹脂等的有機合成。目前國內(nèi)環(huán)境污染嚴重，己醛屬于環(huán)境空氣中污染嚴重的揮發(fā)性有機物之一，當人體吸入或口服后會對粘膜和上呼吸道有刺激作用，引起咳嗽、頭痛、反胃、呼吸困難等癥狀，當吸入量大量的時候，會引發(fā)人體內(nèi)組織產(chǎn)生癌變[1]。關(guān)于己醛的檢測方法主要采用衍生劑進行衍生處理后再使用液相色譜分析，如孔凡亭等[2]通過2，4-二硝基苯肼與土壤中的醛類物質(zhì)發(fā)生衍生化反應(yīng)，再采用高效液相色譜分析；羅彥波等[3]通過化學衍生-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定醛類物質(zhì)。而衍生法的處理步驟繁瑣，易衍生不完全，批量分析效率低[4]。針對上述缺點，本文本文首次開發(fā)了一種采用吹掃捕集-氣相色譜質(zhì)譜儀測定土壤中己醛含量的分析方法，此法操作簡單，重現(xiàn)性好，準確性高。

1 實 驗

1.1 試劑和儀器

1.2.1 試劑

醛酮混合標準溶液(1000 mg/L)，TMstandard；甲醇中氯苯-D5標準溶液(100 mg/L)，TMstandard；實驗用水；甲醇中氯苯-D5中間標準溶液(50 mg/L)。

1.2.2 儀器

GCMS-QP2020NX氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本島津；DJ-A600電子天平，福州華志科學儀器有限公司；吹掃捕集儀，美國TEKMAR公司。

1.2 實驗步驟

1.2.3 樣品前處理

稱取5 g土壤樣品與40 mL樣品瓶中，加入10 mL水與 5 μL內(nèi)標氯苯-D5溶液，吹掃11 min后進行GC-MS分析。

1.2.4 儀器工作條件

1.2.4.1 氣相色譜條件

色譜柱：DB-WAX色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；升溫程序：起始35 ℃，保持2 min，以1 ℃/min升到40 ℃，保持3 min，再以1 ℃/min升到45 ℃，保持3 min，再以2 ℃/min升到80 ℃，保持0 min，再以5 ℃/min升到190 ℃，保持5 min；進樣口溫度：150 ℃；載氣：He；總流量：14.0 mL/min；色譜柱流量：1.0 mL/min；分流比：10:1。

1.2.4.2 質(zhì)譜條件

離子源：EI 離子源，電子轟擊能量為70 eV；掃描模式：選擇離子掃描SIM；離子源溫度：250 ℃；接口溫度：230 ℃。

1.2.5 定量方法

將標準溶液配制成100 mg/L的標準中間溶液，分別移取一定量的標準中間溶液于樣品瓶中并加入10 mL的水，得到含量分別為0、10、20、50、100、200 μg/L的標準工作溶液。將標準工作溶液按含量高低進行測定，以目標物定量離子峰面積與內(nèi)標物定量離子峰面積比率為縱坐標，以目標物濃度與內(nèi)標物濃度的比率為橫坐標，內(nèi)標法繪制標準曲線，從標準曲線對目標物進行定量分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 計算樣品中目標物的質(zhì)量濃度

式中：ω——樣品中目標化合物含量，μg/kg

ρ——由標準曲線計算所得試樣中目標化合物濃度，μg/L

m——樣品質(zhì)量，g

V——試樣體積，mL

2.2 校準曲線

將標準工作溶液按濃度從低到高進行儀器測定，內(nèi)標法繪制標準曲線(通過原點)，得到己醛的標準曲線方程為y=1.677590x，相關(guān)系數(shù)R達到0.999，在此濃度范圍線性良好。

圖1 己醛的標準曲線

2.3 專屬性

2.3.1 己醛的相關(guān)參數(shù)

通過使用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀對己醛進行分析，以己醛的保留時間與特征離子同時進行定性，可大大提高抗干擾能力，保證定性結(jié)果的準確性。己醛的相關(guān)參數(shù)如表1所示。

表1 己醛的相關(guān)參數(shù)

2.3.2 專屬性實驗

以石英砂作為空白樣品的基質(zhì)，按照上述實驗要求，分別制備空白樣品、己醛加標樣品與己醛標準樣品，經(jīng)實驗步驟處理后均按照上述儀器條件進行分析。由圖2可得，根據(jù)表1中己醛的特征離子進行選擇離子掃描，三種樣品在己醛出峰6.270 min處均無其他雜質(zhì)干擾，專屬性良好。

圖2 三種樣品的色譜圖

2.4 方法重復性、加標回收、檢出限

分別對土壤樣品進行濃度水平為0.2、0.5、1.0 μg的樣品加標試驗，每種濃度水平分別平行測定6次，經(jīng)實驗處理后進行分析，結(jié)果見表2。試驗數(shù)據(jù)表明，三種濃度水平的重復性試驗RSD在5.0%～7.6%之間，加標回收率在95.0%～102.8%之間，方法準確度良好。

表2 己醛的回收率與精密度

根據(jù)《HJ 168-2020 環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制訂技術(shù)導則》附錄A[5]中空白試驗未檢測出目標物部分確定方法檢出限并評估其合理性。按照上述樣品分析步驟，以估計方法檢出限3～5倍的濃度進行樣品加標試驗，平行測定7次并計算標準偏差S，根據(jù)公式MDL=S×3.143確定方法檢出限，確定4倍方法檢出限為測定下限，見表3。經(jīng)實驗結(jié)果表明，此分析方法的檢出限與測定下限均比《HJ 997-2018 土壤和沉積物 醛、酮類化合物的測定高效液相色譜法》[6]中的要低，且樣品加標濃度在計算出的方法檢出限3～5倍間，能滿足檢測要求。

表3 己醛的檢出限與測定下限

3 結(jié) 論

本文以己醛為研究對象，建立了檢測土壤中己醛含量的吹掃捕集-氣相色譜質(zhì)譜法。己醛在濃度10～200 μg/L范圍內(nèi)線性良好，相關(guān)系數(shù)0.999以上，重復性試驗的相對標準偏差在5.0%～7.6%，加標回收率在95.0%～102.8%之間，檢出限為10.4 μg/kg。實驗結(jié)果表明，該方法具有操作便利、高準確度等優(yōu)點，適用于土壤中己醛的測定。