淺析自動頂空氣相色譜儀檢測水質(zhì)苯系物的方法及配置
1、方法原理
將樣品置于密閉的頂空瓶中，在一定的溫度和壓力下，頂空瓶內(nèi)樣品中揮發(fā)性組分向液上空間揮發(fā)，產(chǎn)生蒸氣壓，在氣液兩相達到熱力學動態(tài)平衡，在一定的濃度范圍內(nèi)，苯系物在氣相中的濃度與水相中的濃度成正比。定量抽取氣相部分用氣相色譜分離，氫火焰離子化檢測器檢測。根據(jù)保留時間定性，工作曲線外標法定量。
2、試劑和材料
除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純化學試劑。實驗用水為二次蒸餾水或純水設備制備的水，使用前需經(jīng)過空白檢驗，確認不含目標化合物，且在目標化合物的保留時間區(qū)間內(nèi)沒有干擾色譜峰出現(xiàn)。
2.1 甲醇（CH3OH）：色譜純。
2.2 鹽酸：ρ（HCl）=1.19 g/ml，優(yōu)級純。
2.3 氯化鈉（NaCl）：優(yōu)級純。
使用前在 500℃～550℃灼燒 2 h，冷卻至室溫，于干燥器中保存?zhèn)溆谩?/span>
2.4 抗壞血酸（C6H8O6）。
2.5 鹽酸溶液：1+1。
2.6 標準貯備液：ρ≈1.00 mg/ml，溶劑為甲醇。
市售有證標準溶液，于 4℃以下避光密封冷藏，或按照產(chǎn)品說明書保存。使用前應恢復至室溫，混勻。
2.7 標準使用液：ρ≈100 µg/ml。
準確移取 1.00 ml 標準貯備液（4.6），用水定容至 10 ml。臨用現(xiàn)配。
2.8 載氣：高純氮氣，純度≥99.999%。
2.9 燃燒氣：高純氫氣，純度≥99.999%。
2.10 助燃氣：空氣，經(jīng)硅膠脫水、活性炭脫有機物。
3、儀器和設備
3.1 采樣瓶：40 ml 棕色螺口玻璃瓶，具硅橡膠-聚四氟乙烯襯墊螺旋蓋。
3.2 氣相色譜儀：具分流/不分流進樣口和氫火焰離子化檢測器（FID）。
3.3 色譜柱 I：規(guī)格為 30 m（柱長）× 0.32 mm（內(nèi)徑）×0.5 μm（膜厚），100%聚乙二醇固定相毛細管柱，或其他等效毛細管柱。
3.4 色譜柱 II：規(guī)格為 30 m（柱長）×0.25 mm（內(nèi)徑）×1.4 μm（膜厚），6%腈丙苯基+94%二甲基聚硅氧烷固定相毛細管柱，或其他等效毛細管柱。
3.5 自動頂空進樣器：溫度控制精度為±1℃。
3.6 頂空瓶：頂空瓶（20 ml）、聚四氟乙烯（PTFE）/硅氧烷密封墊、瓶蓋（螺旋蓋或一次使用的壓蓋），也可使用與自動頂空進樣器配套的玻璃頂空瓶。
3.7 移液管：1 ml～10 ml。
3.8 玻璃微量注射器：10 μl～100 μl。
3.9 一般實驗室常用儀器和設備。
4、 樣品
4.1 樣品采集
按照 HJ/T 91、HJ 91.1，HJ/T 164 和 HJ 494 的相關規(guī)定進行樣品的采集。
采樣前，測定樣品的 pH 值，根據(jù) pH 值測定結果，在采樣瓶中加入適量鹽酸溶液，并加入 25 mg 抗壞血酸，使采樣后樣品的 pH≤2。若樣品加入鹽酸溶液后有氣泡產(chǎn)生，須重新采樣，重新采集的樣品不加鹽酸溶液保存，樣品標簽上須注明未酸化。采集樣品時，應使樣品在樣品瓶中溢流且不留液上空間。取樣時應盡量避免或減少樣品在空氣中暴露。所有樣品均采集平行雙樣。
注：樣品瓶應在采樣前用甲醇清洗晾干，采樣時不需用樣品進行蕩洗。
4.2 全程序空白樣品的采集
將實驗用水帶到采樣現(xiàn)場，按與樣品采集相同的步驟采集全程序空白樣品。
4.3 樣品保存
樣品采集后，應在 4℃以下冷藏運輸和保存，14d 內(nèi)完成分析。樣品存放區(qū)域應無揮發(fā)性有機物干擾，樣品測定前應將樣品恢復至室溫。
注：未酸化的樣品應在24 h內(nèi)完成分析。
4.4 試樣的制備
向頂空瓶中預先加入 3 g 氯化鈉，加入 10.0 ml 樣品，立即加蓋密封，搖勻，待測。
4.5 實驗室空白試樣的制備
用實驗用水代替樣品，按照與試樣的制備相同的步驟進行實驗室空白試樣的制備。
5、分析步驟
5.1 儀器參考條件
5.1.1 頂空進樣器參考條件
加熱平衡溫度：60℃；加熱平衡時間：30 min；進樣閥溫度：100℃；傳輸線溫度：100℃； 進樣體積：1.0 ml（定量環(huán)）。
5.1.2 氣相色譜儀參考條件
進樣口溫度：200℃；檢測器溫度：250℃；色譜柱升溫程序：40℃（保持 5min），以 5℃/min 速率升溫到 80℃（保持 5 min）；載氣流速：2.0 ml/min；燃燒氣流速：30 ml/min；助燃氣流速：300 ml/min；尾吹氣流速：25 ml/min；分流比為 10:1。
5.2 工作曲線的建立
分別向7個頂空瓶中預先加入3 g氯化鈉，依次準確加入10.0 ml、10.0 ml、10.0 ml、9.8 ml、9.6 ml、9.2 ml和8.8 ml水，然后，再用微量注射器和移液管依次加入5.00 µl、20.0 µl、50.0 µl、0.20 ml、0.40 ml、0.80 ml和1.2 ml標準使用液，配制成目標化合物質(zhì)量濃度分別為0.050 mg/L、0.200 mg/L、0.500 mg/L、2.00 mg/L、4.00 mg/L、8.00 mg/L、12.0 mg/L的標準系列（此為參考濃度，可選取能夠覆蓋樣品濃度范圍的至少5個非零濃度點），立即密閉頂空瓶，輕振搖勻，按照儀器參考條件，從低濃度到高濃度依次進樣分析，記錄標準系列目標物的保留時間和響應值。以目標化合物濃度為橫坐標，以其對應的響應值為縱坐標，建立工作曲線。
5.3 試樣測定
按照與工作曲線的建立相同的條件進行試樣的測定。
儀器配置：
|
序號 |
名稱 |
型號 |
數(shù)量 |
單位 |
備注 |
|
1 |
氣相色譜儀 |
GC-17 |
1 |
臺 |
主機+FID檢測器+毛細柱進樣系統(tǒng) |
|
2 |
頂空進樣器 |
AHS-6890 |
1 |
臺 |
9位自動頂空進樣器 |
|
3 |
毛細管色譜柱 |
DB-FFAP |
1 |
根 |
極性柱 |
|
4 |
氫氣發(fā)生器 |
PXH-300 |
1 |
臺 |
高純氫氣，300mL/min |
|
5 |
空氣發(fā)生器 |
PXA-2L |
1 |
臺 |
清潔空氣，2000mL/min |
|
6 |
氮氣鋼瓶 |
40升 |
1 |
瓶 |
高純氮氣+40升鋼瓶+減壓閥 |
|
7 |
標液 |
2ml |
1 |
盒 |
8種苯系物 |
|
8 |
電腦打印機 |
|
1 |
套 |
品牌 |
山東譜析科學儀器有限公司
