高效液相色谱技术在水质检测中的应用分析

2018-11-29 09:48
绿色科技 2018年16期
关键词:芳烃检测器色谱法

李 锰

(深圳市帕斯环境检测技术有限公司, 广东 深圳 518000)

1 引言

水是生命之源,是人类生存、发展中不可缺少的部分。近年来,社会的发展,带来诸多优势的同时,也带来诸多危害,尤其是水资源污染问题,严重影响了人们的身体健康。为此,为保障群众身体健康,国家逐渐重视水质监测问题,并将饮用水的检测指标由35项增加至106项,对水质检测提出更高要求[1]。科技的发展,水质检测技术不断发展,检测方法逐渐增多,其中,高效液相色谱技术是一种常用的水质检测技术,本文将对此展开探讨。

2 高效液相色谱技术的简述

20世纪70年代,高效液相色谱法被提出并广泛应用于各个领域中,成为一种分离效能高、选择性强、检测灵敏、分析速度快的分离分析技术,被广泛应用于环境监测、医药卫生等多个领域中,取得了较高的成效。在高效液相色谱技术发展中,以下几项工作非常突出,高压泵的使用,高压泵的改进,色谱柱的完善以及计算机的联机[2]。有效缩短了分离时间,提高了机器自动化的程度,在水质检测中,检测速度明显加快。

高效液相色谱仪,由高压输液系统、进样系统、色谱分离系统、检测器等多个部分构成。高效液相检测技术的主要流程如下:第一,将检测样品输送至进样装置;第二,利用高压输送泵,将流动相输入进色谱柱,开始分离;第三,分离样品依照顺序进入检测器中,相关人员通过检测器发出的信号,通过数据处理剂,得到相关数据信息,判断样品具体情况。总体来讲,在高效液相色谱仪中,有三大关键部件,分别为高压输液泵、色谱柱、检测器;而分离系统中也有三大核心:流动相、固定相、色谱柱。

3 高效液相色谱技术的特点

当前,我国在水质检测中,常用方法有两种:气相色谱法、液相色谱法。与高效液相色谱法相比,气相色谱法应用范围较小,不挥发物质、热不稳定物质都不适用,但是,检测样品的挥发性以及热稳定性都不会影响液相色谱技术的检测结果[3]。在气相色谱应用中,因某些样品无法气化或难以气化,无法通过色谱柱,而热稳定性不佳的物质,受热分解,在气相色谱技术应用时,很难保障检测结果的准确性。总之,高效液相色谱技术具有较高的使用范围。具相关调查,在我国百万种有机化合物中,80%左右的有机化合物都能够通过液相色谱法分离分析,如:离子化合物、大分子化合物、生物活性化合物等,可见其应用的广泛性。

在水质检测中,某些样品分解难度较大,相比于气相色谱法,利用高效液相色谱法,能够降低样品的分析难度。因为,在样品分离过程中,流动相会对其产生影响,改进了分离过程,气相色谱法中的载气却不会对分离过程产生影响[4]。

在低温环境下,分子间的相互作用有效性更强,与气相色谱技术相比,液相色谱技术应用时,分离温度不高,并且,降低温度能够提高液相色谱的分离效率,可见,其分离分析效率明显高于气相色谱技术。

4 高效液相色谱技术及在水质检测中的应用

4.1 水中多环芳烃的检测

多环芳烃是煤、石油等有机物燃烧,所生成的挥发性碳氢化合物。多环芳烃对环境影响较大,且是致癌物,严重影响人们的身体健康。在有机物加工、有机物燃烧中,都会产生多环芳烃,因此,检测水中的多环芳烃非常必要。多环芳烃不易汽化,在紫光或者荧光检测器上,多环芳烃敏感性强,若将干扰消除,能够利用高效液相色谱法,将水与多环芳烃有效分离。固相萃取-液相色谱法应用过程如下。

试验仪器:高效液相色谱仪、固相萃取仪、色谱柱。

固相萃取步骤:

(1)水质检测人员取可能含有多环芳烃的水样1000 mL,若水样污浊,应先行滤清,并向水样中加入10%浓度的异丙醇;

(2)利用5 mL的甲醇浸泡净化柱,将甲醇抽滤出来,再利用10 mL纯水冲洗净化柱,抽滤,保障净化柱壁上不含有任何杂物;

(3)将样品装载进净化柱中,装载过程应控制流速,规定:100 mL水样在3 h左右完成装载,避免过快或过慢;

(4)抽滤样品,利用10 mL纯水清洗净水柱;

(5)抽空净化柱30 min,保障净水柱中完全干燥;

(6)利用20 mL二氯甲烷,分两步洗脱,定容为1 mL,并利用氮气吹至近干状态,利用甲醇将其定容在1 mL。

固相萃取完成,整个过程中,检测人员应注意,在SPE柱活化处理时,尽量不要将柱床抽干,避免填料层产生缝隙,影响多环芳烃的回收与检验准确性。

之后,利用紫光检测器变波扫描,利用荧光检测器切换波长,合理设置流动相的梯度,将分析条件有效优化,如此,能够在短时间内将多换芳烃与水分离开来,检测人员可直接利用荧光检测器进行定量检测,准确确定水中的多换芳烃含量。

4.2 水中农药残留检测

在农作物种植中,为提高农作物产量,种植者会大量使用农药。但是,事物都有两面性,农药具有较好的杀虫效果,能够保障农作物产量与质量,却也容易污染水资源,影响人们的身体健康。对此,检测水中的农药残留,成为当前水质检测重点。因为,高效液相萃取技术对不挥发性物质、受热稳定性不强的物质具有较为明显的分离效果,在水中农药残留检测中,高效液相色谱技术发挥着重要作用。据实验表明,高效液相色谱法能够将饮水中的农药残留物检测出来,甚至能够检测出水中含有的灭多威、毒灭威等12种氨基甲酸酯,应用便捷,节省成本,被广泛应用于水中农药残留检测。

4.3 水中酚类化合物检测

在化工工业生产中,会产生大量工业污水,水中主要污染物就是酚类化合物,并且,酚类化合物还普遍存在于饮用水、生活污水等中,危害了人们身体安全。因为,杀虫剂、消毒剂等中大多含有氯酚化合物,而杀虫剂与消毒剂是人们生活中常用物,常备用于农作物生长与水的净化中,水资源污染难以避免。高效液相色谱法是酚类化合物分析常用法,具有操作简单、准确度高、应用范围广泛等优势。在水质具体检测中,通过色谱柱,将水中分离出的甲醇、乙酸溶液等梯度淋洗,之后,利用PDA检测器测定溶液中的酚类化合物含量,能够得出较为精确的结果,以便相关人员更好的控制水中酚类化合物含量,保障饮用水质量。

5 结语

人是生命之源,安全的饮用水,直接关系着人们的身体健康,影响着人们的生活质量。因为,一旦饮用水与生活用水的安全无法保障,将直接危害人们的安全,对此,应重视水资源的安全,加强水质检测,保障人们用水的安全性。高效液相色谱技术是一种新型的水质检测方法,与气相色谱法相比,具有节约成本、覆盖性广泛、检测结果准确性较高等特点,本文探讨了高效液相色谱技术在水中多环芳烃、农药残留以及酚类化合物中的检测,以期提高人们对液相色谱技术的认识,推广其的应用,保障人们用水安全。

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