浅谈溶剂解吸气相色谱法测定苯系物

(整期优先)网络出版时间:2023-04-17
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浅谈溶剂解吸气相色谱法测定苯系物

魏海莲

河北祥安检测技术服务有限公司 河北 衡水 053000

  摘要:气相色谱是一种常用的检测苯系物的方法,本文研究了苯系物的测定。首先,分析了气相色谱法检测苯系物的方法原理以及检测过程。然后,在此基础上提出了分析测定的改进措施,与顶空进样和热解吸法做了比较,阐述了质量控制使其结果更准确。

  关键词:苯系物;方法原理;检测过程;不同方法的比较;分析测定准确性的改进措施及质量控制。

  苯及衍生物简称苯系物,广义上是含有苯环的芳香族化合物,房屋装修、补漆以及颜料中普遍存在,在人类生产生活环境中有一定分布,苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙苯等是对人体有严重危害的气体。这类物质是有毒有害的,直接危害人们的身体健康及生活。苯系物常用作化学试剂、水溶剂或稀释剂,在生产生活中大量使用,因此带来的危害是相当大的。长期接触可以导致人体患上贫血症、白血病甚至致癌。苯系物分布相当广泛,废水、废气甚至部分环境空气中都有。人类越来越注重养生,健康的生活,安全的环境是不可缺少的,如何检测苯系物也成了越来越引人关注的问题。本文针对苯系物,叙述了原理、检测过程,用二硫化碳萃取溶剂解吸的气相色谱法相对顶空进样和热解吸法来说要简单,并提出了溶剂解吸分析测定的改进措施和质量控制。

  1.方法原理

  水中苯系物经二硫化碳萃取,空气中苯系物经活性炭管采集,二硫化碳溶剂解吸,用带氢化火焰的离子化检测器,以保留时间定性,峰高或者峰面积定量,分析测定各种介质的苯系物溶度。

  2.检测过程

  2.1样品处理

  2.1.1水中苯系物易挥发,用玻璃瓶采集,样品尽量装满玻璃瓶,并加盖瓶塞尽快分析。

(1)针对清洁的水样一般用富集法,取200mL水样放在250mL或500ml分液漏斗中,加硫酸调成pH<2的酸性水样,加二硫化碳5mL,振荡数分钟,振荡过程中放气,静置一段时间,待有机相和水相分离后出,弃去水相,留下有机相检测。有机相一般用无水硫酸钠进行脱水,用气相色谱法分析。
(2)针对污染重的水样:水样经过离心后取上清液,若含量高超出检测范围可适当稀释后,加酸加二硫化碳萃取,在萃取液中加入硫酸、磷酸混合酸先缓慢振摇,然后激烈振荡1分钟,中间要放气,反复萃取直至酸层无色,分层后弃去酸液,再用硫酸钠和蒸馏水将萃取液洗至中性,最后用无水硫酸钠脱水,供气相色谱分析。  
  2.1.2采集空气中苯系物的样品,将活性炭管的两端敲开,一端与采样器相连,一端暴露在采样点。等采样完毕,取下活性炭管,立即用聚四氟乙烯帽密封。将活性炭管的前后段活性炭取出,分别放入解吸小瓶中,在小瓶中加1ml二硫化碳,振荡后静止一段时间解吸,解吸液待测。
  2.1.3以上为2种介质的溶剂解吸法,其优点适用范围广,选用合适的解吸剂通常可以得到精密准确的测量结果,操作简单,可以测定多次。其缺点:解吸液如果选择不当,会分离困难影响测定结果;一般用二硫化碳作为解吸液,有一定毒性,操作时要在通风橱进行,并做好防护;解吸液的量比较大,而进样体积较小,对测定方法的灵敏度会有影响。
  2.2仪器条件
  2.2.1毛细管柱气相色谱法参考条件
色谱柱型号:SE-30;色谱柱规格:50m*32mm*0.5um;检测器:FID;柱箱温度:一般选用仪器适用的程序升温;进样体积:5uL(水中苯系物);1uL(空气中苯系物)
以上为色谱柱参考条件,根据实际情况可作调整。
  2.2.2当色谱图中出现拖尾峰、前延锋、分叉峰、色谱峰展宽及分不开的情况时,要老化色谱柱,色谱柱的一端连接进样口,另一端不连接检测器,通入低流速的高纯氮气,慢慢地在1小时内将柱温度提高至色谱柱可接受的温度,在此温度老化8小时,在老化过程中也可以注入易挥发的混合标准溶液。
  2.3校准
  根据标准要求配制一定浓度范围的标准系列。以峰高峰面积为纵坐标,以浓度为横坐标,绘制标准曲线。推荐使用标准物质配制浓度系列,实验过程中做曲线校核点或者质控样来验证曲线是否发生了漂移。如果漂移超出了可接受的范围要作调整,并将所测样品进行重测。
  2.4试验
  进样的具体要求
  进样方式:微量注射器直接进样。用待测液润洗微量注射器数次,抽取待测液排出多余的及气泡,保留适宜的进样体积,迅速将待测样品注射至色谱仪中,一般不超3秒钟。
  3.分析测定准确性的改进措施
  3.1标准样品选用已知浓度的甲醇中苯系物作为参考。处理过程与水中苯系物样品处理相同,尽量在同样的环境同时进行。
  3.2标准样品选用已知浓度的二硫化碳中的苯系物时,标准样品和试样进样体积尽量相同,响应值尽量相近。也可以通过校正计算得出结果更准确。
  4.质量控制
  如何让计算结果更准确?
  一般采用质量控制,常用的方法有全程序空白、实验室空白、精密度、准确度、方法比对、仪器比对、人员比对以及留样复测。
  全程序空白为实验用水或未采集样品的活性炭管运至采样现场,除不连接采样设备外,其他与样品的溶剂加入量,进样方式,进样量一致。每批样品至少测定一个空白,空白值应低于检出限,否则需要查明原因。


  实验室空白是增加了本底值的测量,溶剂代替样品,采用一样的进样方式,进样量。每批样品至少测定2个空白,空白值应低于检出限,否则要检查试剂、实验用水纯度以及器皿是否干净等。
  精密度为平行样的测定,计算相对标准偏差。每批样品至少测定10%的平行样,样品数量少于10个时,至少测定一个平行样,两次平行测定结果的相对偏差应小于等于10%。
  准确度用加标回收率或有证标准物质核查。加标回收率实验包括空白加标和基体加标,加标量在测定范围内。加标体积应该尽量小,加标后体积应无明显变化,否则计算回收率时应考虑体积变化这个因素。
  方法比对、仪器比对、人员比对,用不同的方法、仪器或不同的实验人员,对同一个样品进行分析,对比分析结果的一致性。
  留样复测,对测定过稳定的样品,在有效期内保留一段时间后重新测定。将两次测定结果作比较,分析样品测定结果是否可靠。

  5.溶剂解吸、热解吸及顶空进样测定苯系物的比较

  溶剂解吸就是通过溶剂将待测物解吸到溶剂中,在色谱柱中分离不同组分;热解吸就是通过加热的方式让不同组分的物质挥发出来;而顶空进样是在一定温度下经一定时间的平衡,气液两相中达到动态平衡时苯系物在气相和在液相中的浓度成正比,通过对测定气相中的苯系物的浓度,计算出苯系物的含量。
  6.结论
  本文详细介绍了二硫化碳解吸法测定苯系物的方法,主要贡献如下:
  (1)采用二硫化碳中苯系物标准溶液配制曲线,使曲线更准确。
  (2)用标准物质对试样进行校正,减少了因为仪器基线漂移对结果造成的影响,并且将二硫化碳萃取苯系物过程中的损失进行了补救。
  (3)阐述了质量控制的方法,使得测定结果更准确,有理论可依。

  (4)将不同的分析方法做比较,使检测方法更加明了。
  参考文献:
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  [4] 薄维平 乔晓平 顾军玲 陈士新.毛细管柱气相色谱法测定水中苯系物的研究[D]。广州化工,2014.