高效液相色谱法测定硝基苯胺类化合物

胡君梅

（湖北省化学工业研究设计院，湖北 武汉 430073）

高效液相色谱法测定硝基苯胺类化合物

胡君梅

（湖北省化学工业研究设计院，湖北 武汉 430073）

建立高效液相色谱法同时测定硝基苯胺类化合物(2-硝基苯胺、3-硝基苯胺、4-硝基苯胺和2,4-二硝基苯胺)的方法。废水中硝基苯胺类化合物用乙醚萃取，色谱柱为ODS2 C18（250 mm×4.6 mm，5 μm），流动相为甲醇-水(65∶35，体积比)，柱温 25 ℃，紫外检测波长228 nm。在此实验条件下，同时测定了废水中4种硝基苯胺类化合物，各组分分离较好，且线性关系良好。该方法操作简单，结果准确，重现性好，可用于工业废水的监测。

高效液相色谱；硝基苯胺；废水

硝基苯胺类化合物具有一定的颜色、气味以及明显的致癌性，是我国环境治理规定中优先控制的污染物，主要来源于染料、制药、涂料、农药和塑料等工业废弃物。随着工业的发展，此类化合物的排放与残留量日趋增多，容易造成环境影响，因此，建立快速灵敏地分析硝基苯胺同系物的方法非常必要。

水中硝基苯胺类化合物的测定一般采用分光光度法，近年来大多采用气相色谱法，较少采用高效液相色谱法。分光光度法可测定硝基苯胺类物质，但不能测定单个化合物的含量；气相色谱法需用灵敏度高的ECD检测器，而其它检测器灵敏度很低，难以满足微量化合物的测定要求。研究发现，硝基苯胺类化合物在液相色谱柱上有较好的分离效果，且紫外检测器灵敏度较高，故可以采用高效液相色谱法测定硝基苯胺类物质。

作者用乙醚萃取硝基苯胺同系物，采用液相色谱-紫外检测器检测，确定了样品的处理方法和液相色谱分析条件，为硝基苯胺类物质的测定提供了一种操作简便、快速的分析方法。

1 实验

1.1 试剂与仪器

甲醇(色谱纯)，氯化钠、无水硫酸钠、乙醚(均为分析纯)，2-硝基苯胺(2-NA)标样(质量分数≥99.5%)，3-硝基苯胺(3-NA)标样(质量分数≥99.5%)，4-硝基苯胺(4-NA)标样(质量分数≥99.5%)，2,4-二硝基苯胺(2,4-DINA)标样(质量分数≥99.5%)。水为二次蒸馏水。水样取自某企业废水处理监测点。

Waters 600型高效液相色谱仪，具655型紫外检测器；色谱柱：250 mm×4.6 mm (i.d) 不锈钢柱，内填Waters Spherisorb ODS2 C18，粒径5 μm；UV-180型双光束紫外可见分光光度计；R-1001N旋转蒸发仪；SHB-Ⅲ循环水式真空泵。

1.2 方法

1.2.1 标样溶液的制备

硝基苯胺类化合物标样溶液：准确称取2-NA、3-NA、4-NA、2,4-DINA各0.1 g(精确至0.1 mg)，分别置于100 mL的容量瓶中，用甲醇溶解并稀释至刻度，溶液中各物质的浓度为1000 mg·L-1，置于4 ℃冰箱中，备用。

硝基苯胺类化合物混合标样溶液：准确移取2-NA、3-NA、4-NA、2,4-DINA标样溶液各10.00 mL，置于100 mL的容量瓶中，并用甲醇稀释至刻度，溶液中各物质的浓度为100 mg·L-1，置于4 ℃冰箱中，备用。

1.2.2 样品处理

取100 mL经处理的工业废水置于分液漏斗中，加入3 g氯化钠，溶解后加入20 mL乙醚，振摇萃取2 min，静置分层。有机相用无水硫酸钠干燥，置于50 mL烧杯中；水相用10 mL乙醚再次萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，用少量乙醚洗涤无水硫酸钠，合并有机相。挥干乙醚，冷却后用甲醇提取，置于100 mL的容量瓶中，用甲醇稀释至刻度，置于4 ℃冰箱中，备用。

1.2.3 色谱测定条件

色谱柱为Waters Spherisorb ODS2 C18（4.6 mm× 250 mm，5 μm），流动相为甲醇-水（65∶35，体积比，下同），流速1.0 mL·min-1，进样量20 μL，柱温25℃，检测波长228 nm。在此条件下，浓度均为3.0 mg·L-1硝基苯胺类化合物混合标样溶液的色谱分离情况如图1所示。

图1 硝基苯胺类化合物混合标样溶液色谱图Fig.1 The chromatogram of the standard solution nitroaniline isomers

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的优化

2.1.1 色谱柱的选择

本实验选用了Zorbax XDB C18和Spherisorb ODS2 C18两种色谱柱，都能确保碱性物质的分离分析。在甲醇-水（65∶35)流动相中，当检测波长为228 nm时，浓度均为3.0 mg·L-1的硝基苯胺类化合物混合标准溶液通过XDB柱，只有在甲醇体积低于40%的条件下才能实现较好的分离，ODS2柱在较宽流动相配比下均能实现较好的分离，并且在甲醇-水（65∶35)流动相中，ODS2柱色谱保留时间短且灵敏度更高，更适于硝基苯胺类化合物的分离，故色谱柱选择Spherisorb ODS2 C18柱。

2.1.2 流动相的选择

流动相甲醇体积分数在30%～70%之间变动时，随着甲醇体积分数增大，目标化合物的峰面积有一定的增加，保留时间缩短，且各物质保留时间也相应减小。综合考虑，选择流动相为甲醇-水（65∶35)，在此条件下，15 min内硝基苯胺类4种化合物能够完全分离。

2.1.3 紫外检测波长的选择

分别配制3.0 mg·L-1的2-NA、3-NA、4-NA、2,4-DINA标样溶液，分别用紫外分光光度计于190～600 nm扫描，根据峰高响应值，选取228 nm为检测波长。

2.1.4 流速和柱温的选择

在本实验中，根据所用色谱柱的基本性能，本实验流速均为1.0 mL·min-1。柱温在20～35 ℃范围内，对各峰分离基本无影响，考虑到实验操作的简便性和经济性，选择柱温为室温25 ℃。

2.2 标准曲线的绘制及方法检出限

准确移取混合标样溶液0.10 mL、0.50 mL、1.0mL、2.0 mL、4.0 mL、8.0 mL、10.0 mL，用流动相定容至100 mL，制得浓度分别为0.1 mg·L-1、0.5 mg·L-1、1.0 mg·L-1、2.0 mg·L-1、4.0 mg·L-1、8.0 mg·L-1、10.0 mg·L-1的系列标准溶液。在色谱条件下进样，记录色谱图数据，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，对标准曲线进行线性回归分析，得进样浓度与峰面积的回归方程及相关系数，结果见表1。

表1 硝基苯胺类化合物回归方程及检出限Tab.1 Regression equations and detection Limit of nitroaniline isomers

2.3 方法回收率和精密度

准确移取混合标样溶液0.2 mL、0.8 mL，分别置于100 mL容量瓶中，用流动相稀释至刻度，硝基苯胺类化合物浓度分别为0.2 mg·L-1、0.8 mg·L-1。将2种浓度的标样溶液分别加入6个空白水样（蒸馏水）中，按本实验确定的条件进行处理与测定，测得方法的回收率和变异系数见表2。

2.4 实际样品的测定

在3个不同时间点从企业处理废水监测点取样，在本实验最优分析条件下，对水中硝基苯胺类化合物进行测定，结果见表3。由表3可知，废水中的硝基苯胺类化合物的浓度基本稳定。

表2 方法回收率和精密度（n=6）Tab.2 Recovery test and accuracy (n=6)

表3 样品分析结果Tab.3 Analytical result of sample

3 结论

建立了高效液相色谱法同时测定硝基苯胺类化合物(2-硝基苯胺、3-硝基苯胺、4-硝基苯胺和2,4-二硝基苯胺)的方法。废水中硝基苯胺类化合物用乙醚萃取，色谱柱为ODS2 C18(250 mm×4.6 mm，5 μm)，流动相为甲醇-水(65∶35，体积比)，柱温25℃，紫外检测波长228 nm。在此实验条件下，同时测定了废水中4种硝基苯胺类化合物，各组分分离较好，且线性关系良好。该方法操作简单，结果准确，重现性好，可用于工业废水的监测。

[1] 徐水平，姜焕.高效液相色谱法测定水中对(邻)硝基苯胺[J].中国环境监测，2003，19（3）：15-17.

[2] 赵虹.高效液相色谱法测定对硝基苯胺及其杂质[J].化学世界，1991，32（3）：118-121.

[3] 黄丽芳，李来生，刘超.高效液相色谱-质谱法测定废水中芳香胺类化合物[J].分析科学学报，2008，24（3）：265-269.

[4] 赵淑莉，邹汉法.高效液相色谱法测定废水中苯胺类化合物[J].色谱，1997，15（6）：508-511.

Determination of Nitroaniline Isomers by HPLC

HU Jun-mei
(Hubei Research and Design Institute of Chemical Industry, Wuhan 430073, China)

The determination method of nitroaniline isomers (2-nitroaniline, 3-nitroaniline, 4-nitroaniline, 2, 4-dinitroaniline) in water by HPLC was described. Nitroaniline isomers in water was extracted with ether, and the chromatographic system was as followed：chromatographic column ODS2 C18（250 mm × 4.6 mm, 5.0 μm）, used methanol-water（65∶35, volume ratio) solution as fl uid phase, fl ow rate 1.0 mL/min, temperature 25 ℃ and UV 228 nm. It had good separation with the four compounds of nitroaniline isomers under the experimental conditions, and there was good linearity between the concentrations of nitroaniline compounds and the peak areas.

HPLC; nitroaniline isomers; wastewater

O 657.7+2 O 656

A

1671-9905(2014)06-0066-03

胡君梅（1971-），女，湖北松滋人，工程师，主要从事化工产品检测工作

2014-04-29