地表水、地下水、生活污水等水體中的乙腈可以采用氣相色譜法進(jìn)行測定,水質(zhì)檢測儀監(jiān)測地表水中乙腈含量的步驟方法原理如下。
直接注射法:乙腈樣品過濾后直接注射進(jìn)入氣相色譜儀,經(jīng)毛細(xì)柱分離,NPD檢測器檢測,以相對(duì)保留時(shí)間定性,色譜峰面積(峰高)定量。
吹掃捕集法:用氮?dú)鈱?duì)樣品進(jìn)行吹掃,吹掃出來的目標(biāo)物通過捕集管富集,然后迅速加熱捕集管,將吸附在捕集管中的乙腈脫附出來,進(jìn)入氣相色譜儀,經(jīng)毛細(xì)柱分離,F(xiàn)ID或NPD檢測器檢測,以相對(duì)保留時(shí)間定性,色譜峰面積(峰高)定量。
檢測地表水中乙腈含量的步驟
檢測所需試劑
1.乙腈標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:1.00×104mg/L。
市售有證標(biāo)準(zhǔn)品,一般以水為溶劑;或用色譜純標(biāo)準(zhǔn)品配制,可先稱重盛有部分純水的10ml容量瓶,而后滴入數(shù)滴色譜純的乙腈100mg(精確到0.1mg),稱重。用純水定容、混勻,其濃度約為1.00×104mg/L(精確到10mg/L),作為乙腈標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。儲(chǔ)備液儲(chǔ)存在具聚四氟乙烯螺旋瓶蓋的瓶中,在20-25℃時(shí)能夠穩(wěn)定3個(gè)月。
2.乙腈標(biāo)準(zhǔn)使用液:100mg/L。
移取一定體積的乙腈標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液至盛有部分純水的100ml容量瓶中,用純水定容,混勻,得到100mg/L的乙腈標(biāo)準(zhǔn)使用液。該標(biāo)準(zhǔn)使用液現(xiàn)用現(xiàn)配。
3.高純氮:純度99.999%。
4.氫氣:純度99.99%。
檢測方法選擇
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件和檢測需求,可選擇以下方法之一:
(1)氣相色譜法(GC)
-原理:乙腈在氣相色譜儀中經(jīng)色譜柱分離,通過氫火焰離子化檢測器(FID)或質(zhì)譜檢測器(MS)定量。
-條件示例:
-色譜柱:DB-624或等效極性柱(30 m×0.32 mm×1.8 μm)。
-載氣:高純氮?dú)?,流?.0 mL/min。
-溫度程序:初始40℃保持2分鐘,以10℃/min升至200℃,保持5分鐘。
-檢測器:FID溫度250℃,進(jìn)樣口溫度200℃。
-優(yōu)點(diǎn):分離效果好,適用于復(fù)雜基質(zhì);MS可提供高靈敏度和定性確認(rèn)。
(2)高效液相色譜法(HPLC)
-原理:乙腈通過反相色譜柱分離,紫外檢測器(UV)在190~210 nm波長下檢測。
-條件示例:
-色譜柱:C18柱(250 mm×4.6 mm, 5 μm)。
-流動(dòng)相:甲醇-水(20:80),流速1.0 mL/min。
-檢測波長:195 nm。
-優(yōu)點(diǎn):無需揮發(fā),適合高沸點(diǎn)或熱不穩(wěn)定化合物。
(3)頂空氣相色譜法(HS-GC)
-原理:樣品在密閉頂空瓶中加熱,乙腈揮發(fā)至氣相,通過GC分析。
-條件:平衡溫度60℃,平衡時(shí)間30分鐘。
-優(yōu)點(diǎn):避免復(fù)雜基質(zhì)干擾,操作簡便。
檢測所需儀器
1.吹掃捕集裝置:吹掃裝置能直接連接到色譜部分,應(yīng)帶有5ml的吹掃管。捕集管一般選用1/3Tenax、1/3硅膠、1/3活性炭混合吸附劑或其它等效吸附劑。
2.氣相色譜儀:具毛細(xì)柱分流/不分流進(jìn)樣口,能對(duì)載氣進(jìn)行電子壓力控制。配備FID或NPD檢測器。
3.色譜柱:石英毛細(xì)管色譜柱,30m×0.32mm×1.0μm,固定相為聚乙二醇(PEG-20M),或性能相似的色譜柱。
4.氣密性注射器:5ml。
5.微量注射器:5ul、10ul、50ul、100ul、500ul、1000ul。
6.采樣瓶:具聚四氟乙烯襯墊螺旋蓋的40ml棕色寬口采樣瓶。
7.棕色玻璃瓶:1ml和2ml,具聚四氟乙烯襯墊螺旋蓋。
8.天平:萬分之一天平。
9.容量瓶:A級(jí),10ml和100ml。
水樣采集
按照規(guī)定所有水樣均采集平行雙樣,每批樣品應(yīng)帶一個(gè)全程序空白和一個(gè)運(yùn)輸空白。采集水樣時(shí),應(yīng)使水樣在水樣瓶中溢流而不留空間。
水樣保存
水樣采集后應(yīng)立即放入4℃左右冷藏箱內(nèi),送回實(shí)驗(yàn)室應(yīng)盡快分析,如不能及時(shí)分析,可在4℃左右冰箱中保存,水樣存放區(qū)域無有機(jī)物干擾,7天內(nèi)完成水樣分析。
檢測步驟
直接進(jìn)樣法分析條件
參考色譜條件:
進(jìn)樣體積:1.0μl;
進(jìn)樣口:不分流,溫度220℃;
柱溫:恒溫50℃;
分析時(shí)間:15min;
柱流量:恒流7.0ml/min(氮?dú)猓?/p>
NPD檢測器:溫度330℃,氫氣3.5ml/min,空氣80ml/min。
參考吹掃捕集條件
取5ml水樣進(jìn)行吹掃,吹掃時(shí)間11min,吹掃溫度35℃,解吸溫度190℃,解吸時(shí)間2min,烘烤溫度220℃,烘烤時(shí)間7min,吹掃氣體為高純氮?dú)?,吹掃流?0ml/min。
參考色譜條件:
進(jìn)樣口:分流比7:1,溫度200℃;柱溫:采用FID恒溫60℃,采用NPD恒溫100℃;
分析時(shí)間:采用FID檢測10min,采用NPD檢測8min;柱流量:恒流2.0ml/min(氮?dú)猓?/p>
FID檢測器:溫度230℃,氫氣40ml/min,空氣400ml/min;NPD檢測器:溫度330℃,氫氣3.5ml/min,空氣60ml/min。
標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
NPD直接進(jìn)樣法:取6個(gè)100ml容量瓶,依次用乙腈標(biāo)準(zhǔn)使用液(5.3)配制成濃度為0.10、0.50、1.00、2.00、5.00、10.0mg/L的6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系列。準(zhǔn)確取1.0μl經(jīng)氣相色譜分析,以峰面積(峰高)為縱坐標(biāo),乙腈的濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
FID吹掃捕集法:取5個(gè)40ml的棕色VOC管,依次用乙腈標(biāo)準(zhǔn)使用液(5.3)配制成濃度為0.5、1.0、2.0、3.0、5.0mg/L的5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系列。準(zhǔn)確取5.0ml到吹掃管進(jìn)行吹掃,再經(jīng)氣相色譜分析。以峰面積(峰高)為縱坐標(biāo),乙腈的濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
NPD吹掃捕集法:取5個(gè)40ml的棕色VOC管,依次用乙腈標(biāo)準(zhǔn)使用液(5.3)配制成濃度為0.025、0.050、0.100、0.200、0.500mg/L的5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系列。準(zhǔn)確取5.0ml到吹掃管進(jìn)行吹掃,再經(jīng)氣相色譜分析。以峰面積(峰高)為縱坐標(biāo),乙腈的濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
操作步驟
直接進(jìn)樣法
水樣經(jīng) 0.45um 濾膜過濾后按直接進(jìn)樣法條件直接進(jìn)樣進(jìn)行色譜測定。
吹掃捕集法
按照吹掃捕集法分析條件進(jìn)行檢測。
空白試驗(yàn)
按照標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制相同條件,取相應(yīng)體積實(shí)驗(yàn)用水進(jìn)行空白試驗(yàn),目標(biāo)化合物不得檢出。
乙腈的定性分析
根據(jù)樣品中目標(biāo)物與標(biāo)準(zhǔn)系列中乙腈的保留時(shí)間,對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行定性。樣品分析前,建立保留時(shí)間窗t±3S。t為初次校準(zhǔn)時(shí),各濃度級(jí)別乙腈的保留時(shí)間均值,S為初次校準(zhǔn)時(shí)各濃度級(jí)別乙腈保留時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)偏差。樣品分析時(shí),目標(biāo)物應(yīng)在保留時(shí)間窗內(nèi)出峰。
注意事項(xiàng)
1. 乙腈易揮發(fā),操作需在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,避免吸入。
2. 儀器需定期校準(zhǔn),色譜柱老化后需驗(yàn)證分離效果。
3. 地表水可能含其他干擾物(如醇類、酮類),必要時(shí)采用雙柱或GC-MS確認(rèn)。
總而言之通過上述的步驟,可準(zhǔn)確測定地表水中的乙腈含量,為環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和治理提供科學(xué)依據(jù)。實(shí)際應(yīng)用中需結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)方法(HJ 639-2012)靈活調(diào)整,確保數(shù)據(jù)可靠性和可比性。