二氯苯的气相色谱分析研究

2020-08-13 09:47汤宝凤梁群赵欢欢
科学导报·学术 2020年36期

汤宝凤 梁群 赵欢欢

摘  要:二氯苯色谱分析广泛应用于食品安全检测、水源质量监测等领域,本文分析二氯苯的气相色谱分析方法,总结有关实验经验,为相似分析工作的开展提供理论参考。

关键词:二氯苯;气相色谱分析;水样检测

引言:二氯苯为农药、医药、染料等产品生产的基础原料,其不溶于水,易溶于多种有机溶剂,一般条件下化学性质稳定。但二氯苯具备极强的毒害性,其在生产领域的应用可能给自然环境造成不利影响,并最终损伤人体健康。为提高二氯苯分析检测水平,有必要对其气相色谱分析方法进行总结。

1实验方案

1.1设备选择

二氯苯气相色谱分析实验的主要设备为气相色谱仪、色谱柱、超纯水机、检测器等。其中,气相色谱仪选用美国安捷伦公司生产的7890A型号,色谱柱采用制备方式获得,超纯水机型号为Milli-QA10,另外配备电子捕获检测器及B-EVAP112型氮吹浓缩仪。

在实验试剂选择方面,主要试剂包括甲醇(色谱级)、二氯甲烷(色谱级)、正己烷(色谱级)、氯化钠(分析纯)、纯污水硫酸钠等。

1.2色谱柱制备

本实验使用色谱柱为单独制备,具体方案介绍如下:

首先,选用内径2mm、长度1m的玻璃柱。担体为6201(60~80目),采用红色硅藻泥作为载体,固定液选用聚乙二醇20000,担体与固定液的比例为100:10。其次,进行固定液涂渍,使用5%的氢氧化钾-甲醇溶液处理担体,精确量取5g聚乙二醇放置到容积为100mL的烧杯中,添加60mL乙醇,充分溶解后,再精确量取50g处理后的担体添加到固定液内,混合均匀,待溶剂完全挥发,在120℃恒温条件下干燥4h。再次,进行色谱柱填充,色谱柱填充质量对气相色谱分析结果的可靠性影响较大,使用泵抽填充法将涂渍后的固定相填装至色谱柱内,一边填装一边振动,确保填装均匀、密实。完全装满后使用玻璃棉封堵。最后,色谱柱老化,接通载气,将柱出口与检测器断开,控制气体流速在5~10mL/min,温升范围在80~160℃,每20℃为一个时间梯度,连续老化1h,以彻底清除残留溶剂、杂质等,得到更为均匀的固定液。

1.3样本处理

为提高实验的实用性,本文检测对象为水样中的1,2-二氯苯,使用移液器精确量取50?L的1,2-二氯苯标准溶液放置到容积为10mL的容量瓶内,加入甲醇定容至标准线,得到浓度为5mg/L的1,2-二氯苯中间液,在4℃的恒温环境中避光保存。

在水样采集过程中,使用玻璃仪器采集目标水域样本,注意保证水样溢出玻璃仪器以排除内部气泡,将仪器密封,并在取样后的24h之内完成气相色谱分析检测。取样后,将250mL水样放置到分液漏斗内,添加10g氯化钠振荡至完全溶解,然后添加20mL二氯甲烷轻轻摇匀。混合液静置分层后,去除上层清液,得到有机萃取液。萃取液使用无水硫酸钠做脱水处理,后使用氮吹浓缩仪吹干,然后添加正己烷完成溶剂置换,再次经氮吹浓缩仪处理后,将正己烷定容至1.0mL,进行气相色谱分析。

1.4条件设定

本次二氯苯分析实验的条件设定为:(1)柱温:130℃;(2)汽化温度:240℃;(3)检测温度:230℃;(4)氢气流量及空气流量:300mL/min;(5)进样量:0.2?L[1]。

2结果分析

2.1实验条件优化

实验测定最佳的氯化钠添加量。取250mL 10?g/L的1,2-二氯苯本水样,向其中分别添加0、5g、10g、15g的氯化钠,使用二氯甲烷作为萃取剂,萃取后依照上述实验方案进行气相色谱分析,观察氯化钠添加量与回收率间的变动关系。实验发现,氯化钠能够提高样本中1,2-二氯苯的回收率,当添加量为15g时,回收率达到最高,因此决定选用15g做为氯化钠的添加量参数开展后续实验。

2.2实验结果分析

2.2.1气相色谱图

基于二氯苯的物理及化学性质,采用自制色谱柱的方式对其进行色谱分析,依照色谱峰的保留时间得到定性分析结果。从气相色谱图来看,二氯苯的色谱响应度较高,实验时间在9min左右,色谱达到峰值。

2.2.2检出限

基于前文实验条件,对二氯苯样本做7次平行测定实验,得到其标准偏差为0.0290?g/L,依照MDL=S·t(n-1,0.99)计算检出限,设置信度为99%,自由度为n-1时刻的t值,当n取7时,有t=3.143,最终得到样本中1,2-二氯苯的检出限为0.09?g/L。

2.2.3精密度

选用浓度为8.00?g/L的1,2-二氯苯进行精密度检验,同样开展7组平行实验,最终的标准偏差小于2%,测定平均值为7.68,RSD为1.24%,说明该实验方法的精密度较优。

2.2.4加标回收率

本实验所选取的6份水样中均未检测到1,2-二氯苯,在各份水样内添加标准液,依照实验方法进行检测分析,加标回收实验中,发现1,2-二氯苯的加标回收率分布在94.5%~104.1%之间,说明该检测方法达到有关规范的要求[2]。

綜上,使用气相色谱法进行二氯苯检测在检测精度、结果可靠性等方面均达到要求,且实验过程相对简单,操作精度可控性较强,可将其用于水样、食品中二氯苯的检测工作中。

结论:环保、健康意识提升促使二氯苯分析检测活动频繁开展,经实验验证,使用气相色谱分析法进行二氯苯的定性、定量分析,在检测操作便捷性、操作过程可控性及检测结果可靠性上均具备突出优势,值得做大范围推广,以进一步提高二氯苯分析检测水平。

参考文献

[1] 李健,孟宪宪,李永亮,等.使用吹扫捕集-微氩离子检测器-气相色谱法测定水中18种挥发性有机物的含量[J].水产学杂志,2020,33(03):72-77.

[2] 张泾凯,顾雪华,鄢姝恺,等.固相微萃取/气相色谱/质谱法测定水中12种氯苯类化合物[J].中国给水排水,2019,35(06):112-116.

作者简介:汤宝凤(1988年2月)女,籍贯:江苏仪征;汉族,现职称:助理工程师;学历:本科,从事实验室分析技术研究与应用。