吹扫捕集/气相色谱质谱法测定地表水中的环己酮

罗斌+周洁+陈善莉

摘要：采用吹扫捕集气相色谱-质谱联用法测定地表水中的环己酮含量，通过气相色谱保留时间和质谱解析对目标化合物进行定性，通过峰面积对目标化合物进行定量。在浓度范围3～60 μg/L内线性良好，线性方程为Y=4146.7134x-1247.7533，相关系数为0.9996。样品加标在15 μg/L浓度下测试回收率在85.9%～92.5%之间。取5.0 mL水样，在水中的检出限为0.388 μg/L，测定下限为1.551 μg/L。

关键词：环己酮；吹扫捕集-气质联用；地表水；测定

中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）2-0011-02

1 引言

环己酮的CAS号为108-94-1，为无色透明液体，带强烈刺激性气味，易燃易爆，有毒有害，并有致癌可能性[2]。目前国内没有关于地表水及废水中环己酮排放的相关标准，也未见相关文献报道关于地表水和废水中环己酮的分析检测方法。因此，本课题的研究可为后续检测方法的开发提供一定的技术支持和依据以及将来有可能在相关标准的制定工作中起到一定的作用，具有重要的现实意义。

2 试验部分

2.1 仪器

气质联用系统：瓦里安 450GC-240MS。

（1）气相色谱：带分流/不分流进样口、色谱工作站。

（2）质谱：离子阱质谱。

（3）色谱柱：DB-624，30 m×0.25 mm×1.4 μm。

吹扫捕集系统：EST Encon Ev 吹扫管体积5 mL，捕集管内装炭分子筛 Tenax和硅胶的混合填料，带自动进样器。

2.2 标准品和试剂

甲醇：色谱纯，经色谱检验无目标化合物检出。

重蒸水：经色谱检验无目标化合物检出。

环己酮：纯品 99.5%

载气为纯度99.999%的高纯氦气

2.3 试验方法

2.3.1 样品采集

按规范采集与保存样品[3]。

2.3.2 环己酮标准使用液的配制

称取1.2 g环己酮，将其溶解于甲醇中，转移至100 mL容量瓶，稀释至刻度线，摇匀，配制成浓度为12.0 mg/mL的甲醇标准溶液。

将12.0 mg/mL的环己酮标准溶液配制成浓度为12 mg/L的标准使用液（溶剂为甲醇）。

2.3.3 环己酮标准曲线的配制

取12 mg/L的环己酮标准使用液，分别从中取10 μL、20 μL、50 μL、100 μL、200 μL至40 mL装满空白重蒸水的VOC专用采样瓶中，配制成环己酮浓度为3 μg/L、6 μg/L、15 μg/L、30 μg/L、60 μg/L的校准工作标准溶液。

2.4 分析参考条件

2.4.1 样品预处理—吹扫捕集

将采集好的水样放入吹扫捕集自动进样器。吹扫时间为15 min；吹扫温度为50℃；吹掃流量：40 mL/min；捕集阱温度为37℃；解析温度为250℃；解析时间为2.0 min[4]。

2.4.2 仪器分析条件

（1） 色谱条件。色谱柱：DB-624（30m×0.25mm×1.4μm）或类似色谱柱；进样口：200℃；柱流速：1.0 mL/min；载气：氦气（纯度：99.999%）；柱温：35℃平衡4 min，然后以5℃/min升至100℃，再以14℃/min升至230℃；分流进样：分流比为30∶1。

（2）质谱条件 Transferline：250℃；Manifold：45℃；Trap：200℃。

环己酮定量离子：m/z 42、55、98。

2.4.3 标准曲线绘制及谱图

取前述浓度在3～60 μg/L的标准使用液，采用外标法制作标准曲线。

2.4.4 样品测定

样品分析顺序按照实验室空白、空瓶空白、全程空白、样品、样品平行、样品加标的顺序进行。

2.4.5 定性与定量

由保留时间及质谱图进行定性；校准曲线定量：样品中环己酮的浓度可由校准曲线的回归方程计算得到，校准曲线由外标法计算而得。

3 计算结果和表示

3.1 计算公式

C=S-ab （1）

式中：C为待测样中的挥发性有机物浓度，μg/L；

S为待测样中的挥发性有机物特征离子峰面积；

a，b为分别为线性回归方程的截距和斜率。

3.2 结果表示

结果表示为3位有效数字。

在浓度范围3～60 μg/L内线性良好，线性方程为Y=4146.7134x-1247.7533，相关系数为0.9996。取5.0 mL水样，在水中的检出限为0.388 μg/L；测定下限为1.551 μg/L。

3.3 精密度和准确度

若取5 mL水样，6次平行加标浓度：环己酮浓度为6 μg/L、10 μg/L、30 μg/L，计算相对标准偏差为：1.057、1.731、2.390。

若取5 mL水样，6次平行加标浓度：环己酮浓度为6 μg/L、10 μg/L、30 μg/L，加标回收率在90.9%～98.7%之间。

3.4 样品加标回收率

样品加标在15 μg/L浓度下测试回收率在85.9%～92.5%之间。

4 结果讨论

为了能够得到更加准确的实验数据，实验过程中必须做好质控措施以及仪器系统的清洁维护，如：空白样品中不能检出待测目标化合物；每工作日分析一次，它一定在CC之后样品之前分析，每20个样品就需要分析一个实验室试剂空白（LRB）；平行样品的RSD小于20%；每隔12 h做一次中间浓度检验，其百分偏移值小于20%。

若进样样品浓度较大时，测定完毕后应用新鲜二次重蒸水反复清洗管路，以免样品残留，污染管路，影响之后样品的测定。

参考文献：

[1]秦明友，张新申，康 莉，等.吹扫捕集气质联用法测定水中4种挥发性有机物[J].环境科学与技术，2013，36（1）：93～96.

[2]邵 华.浅析水污染环境应急监测案例[J].城市建设理论研究，2013（22）.

[3]中国环境保护部.水质挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱-质谱法[S].北京：工业用水与废水，2012（6）：55.

[4]刘树萍. 吹扫捕集-气质联用法测定水中16种挥发性有机物[J].供水技术，2015（5）：54～55.