PT/GC/Q-Q-Q联用法测定水中7种有机溶剂

王 樊，杨创涛，彭 鹭，林 青

(广东粤港供水有限公司，广东深圳518000)

丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、异丙醇、乙酸丁酯、丁醇和异戊醇为常用有机溶剂，在许多工业例如合成工业、制药工业、香料制造等都有十分广泛的用途，用量巨大且具有一定的毒性，排放进入水体中会对环境和人体造成危害[1-2]。例如丙酮对中枢神经系统有抑制作用，导致乏力、恶心、头痛、头晕等症状，甚至出现肝、肾和胰腺的损害[3]。四氢呋喃对眼睛和呼吸系统具有刺激作用。乙酸乙酯具有低毒性，浓度较高时有刺激性气味、易挥发[4]。异丙醇微毒，具有麻醉和刺激作用[5]。

目前，测定水体中有机溶剂的方法有直接进样色谱法[6-8]、顶空/气相色谱法[9-10]、吹扫捕集气相色谱法[11-12]和分光光度法[13-14]，但同时测定多种有机溶剂的研究较少。笔者建立了同时测定水中丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、异丙醇、乙酸丁酯、丁醇和异戊醇7种有机溶剂的方法，该方法操作简单、灵敏快速、环境友好，对应对日常水质监测和突发水质问题具有重要的应用价值。

1 实验部分

1.1 实验仪器与试剂

气相色谱三重四级杆质谱仪(Thermo ScientificTMTRACETM1300 GC TSQTM8000EVO)；色谱柱(DB-WAX UI 60 m×0.25 mm×0.5 μm)；全自动吹扫捕集装置(Lumin Teklink)，捕集阱 Trap 9。

甲醇、丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、异丙醇、乙酸丁酯、丁醇、异戊醇，均为色谱纯。

1.2 仪器条件

1.2.1 吹扫捕集条件：

吹扫温度：40 ℃；吹扫气：N2；吹扫流速：40 mL/min；吹扫时间：9 min；脱附温度：250 ℃；脱附时间：2 min；脱附流速：300 mL/min；脱附后捕集阱260 ℃烘烤10 min。

1.2.2 色谱条件

载气：氦气；流速：1.0 mL/min；进样口温度：260 ℃；分流比：10 ∶1；升温程序：起始温度35 ℃，保持3.0 min，以8 ℃/min的速度升至150℃，保持1.0 min。

1.2.3 质谱条件

溶剂延迟：6 min；离子源温度：280 ℃；传输线温度：280 ℃；EI源；扫描方式：MRM。其它测定参数见表1。

表1 7种待测物的测定参数

注：带“*”为定量离子对。

1.3 标准溶液配制

分别准确称取100 mg丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、异丙醇、乙酸丁酯、丁醇、异戊醇标准品于7个100 mL容量瓶中，用甲醇定容，得到浓度为1 000 mg/L的单标溶液。

准确移取丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯、异戊醇各0.5 mL，异丙醇、丁醇各1.0 mL于1个10 mL容量瓶中，用甲醇定容，得到混合标准溶液。丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯、异戊醇的质量浓度为50 mg/L，异丙醇、丁醇的质量浓度为100 mg/L。

1.4 测定

1.4.1 工作曲线的绘制

取7个100 mL容量瓶，各加入约90 mL纯水，分别加入0，10，20，40，60，80，和100 μL混合标准溶液，加纯水至刻度，摇匀后分别装入7个吹扫进样瓶中(装满，不留空气)，密封后分析。以浓度为横坐标、峰面积为纵坐标，绘制工作曲线。

1.4.2 样品的测定

取待测水样装满吹扫瓶，密封后测定条件进行分析。

2 结果与讨论

2.1 吹扫捕集条件选择

2.1.1 吹扫时间的选择

选择吹扫时间分别为3，6，9和12 min，在其他分析条件不变的情况下，考察工作曲线中间浓度点中各待测物的响应值。随着吹扫时间的延长，各待测物的响应值在9 min后达到峰值，随后延长吹扫时间对响应值没有明显提高。因此，选择吹扫时间为9 min。

2.1.2 吹扫温度的选择

选择吹扫温度分别为30，35，40和45 ℃，在其他分析条件不变的情况下，随着吹扫温度的升高，各待测物的响应值在40 ℃之后达到峰值，再提高吹扫温度对响应值没有明显提高。因此，选择吹扫温度为40 ℃。

2.1.3 脱附时间的选择

选择脱附时间分别为1，1.5，2和3 min，在其他分析条件不变的情况下，随着脱附时间的增加，各待测物的响应值在2 min后达到峰值，随后延长脱附时间对响应值没有明显提高。因此，选择脱附时间为2 min。

2.2 气相色谱条件的选择

2.2.1 色谱柱的选择

7种待测物为中极性或较强极性的化合物，根据此特点选择极性较强的色谱柱进行分离。实验中选择DB-WAX色谱柱，分离效果较好，其总离子流如图1所示。

图1 7种待测物在DB-WAX色谱柱上的总离子流

2.2.2 升温程序的选择

经实验选定DB-WAX色谱柱始温度为35 ℃，保持3.0 min，以8 ℃/min的速度升至150℃，保持1.0 min作为升温程序，7种待测物可以得到有效分离。

2.3 方法性能指标

2.3.1 线性关系及检出限

如表2所示，7种待测物的线性关系良好，相关系数均≥0.995。根据《环境监测分析方法标准制修订技术导则》(HJ 168—2010)的要求，连续分析7个实验室空白加标样品。计算得到各待测物的方法检出限为1.2～2.2 μg/L，测定下限为4.8～8.8 μg/L。

表2 标准工作曲线、检出限和测定下限

2.3.2 方法精密度和准确度

取地表水样品分别进行低、中、高浓度加标检测，每组各6个平行样。结果发现，在低、中、高3种浓度水平下的加标回收率分别为72.3%～129%、76.0%～112%和80.7%～105%，相对标准偏差分别为2.9%～6.9%、1.9%～7.7%和2.2%～5.3%，方法精密度和准确度良好。

3 结论

建立了PT/GC/Q-Q-Q联用法测定水中7种有机溶剂化合物的检测方法，该方法前处理操作简单、快速，精密度和准确度良好，有助于提升供排水企业应对突发水污染事件的检测能力。