固相萃取气质联用法测定饮用水中10种硝基苯类化合物

硝基苯类化合物是染料、医药、化工、炸yao、农药及有机合成等工业生产中的重要原料或中间体。在工业生产中往往排放出多种有毒物质，渗入车间空气或排放水中，从而造成对地表水和地下水的污染[1]大部分硝基苯类化合物具有化学性质稳定、高毒性和易生物富集的特点，被列入美国国家环境保护局(EPA)和我国的优先监测污染物名单中[2]目前，国内测定硝基苯类化合物主要采用化学分光光度法、气相色谱法和液相色谱法[3][4][5]。笔者采用自动固相萃取进行样品的富集，使用商品化PRS固相萃取膜，大大节省了人力物力，也提高了样品萃取的稳定性和平行性，减少了人为误差。同时使用甲醇和二氯甲烷溶液作为洗脱液替代文献中使用的苯，既满足实验的回收率要求，又大大降低了实验的毒性。采用GC-MS定量定性，具有高灵敏度和高准确度，完全可以满足环境水样中硝基苯类化合物的痕量测定。 
1材料和方法 
1.1仪器与试剂 
安捷伦7890A气相色谱、安捷伦5975C质谱，毛细色谱柱为HP-5ms30m×0.32mm×0.25um，全自动固相萃取浓缩仪（LABtech），SDB-PRS固相萃取有机膜（3M公司）。 
标准溶液：硝基苯混合标液类编号为S-20535-05，AccuStandard，浓度为硝基苯1000mg/L，间硝基氯苯、对硝基氯苯、邻硝基氯苯、邻二硝基苯、对二硝基苯、间二硝基苯、二硝基甲苯、二硝基氯苯、三硝基甲ben均为100mg/L。 
甲醇、二氯甲烷均为HPLC级（TEADI） 
1.2气相色谱分析条件 
进样口：250℃；进样为不分流进样；载气流量：1.2mL/min；柱温：60℃保持1min，15℃/min升温至230℃；质谱离子源230℃、传输线温度280℃、质谱四级杆温度150℃。 
1.3标准使液的配置 
1.4硝基苯类的标准谱图 
四、硝基苯色谱图 
 
1-硝基苯；2-间硝基氯苯；3-对硝基氯苯；4：邻硝基氯苯；5：对二硝基苯；6：间二硝基苯；7：邻二硝基苯；8:2,4-二硝基甲苯；9：2,4-二硝基氯苯；10：三硝基甲ben 
图1硝基苯标准质谱图 
2结果与讨论 
2.1标准曲线及方法检出限 
吸取硝基苯类混合标液20uL、40uL、60uL、80uL、100uL，用二氯甲烷稀释至1.0mL，浓度为硝基苯2.0mg/L、4.0mg/L、6.0mg/L、8.0mg/L、10.0mg/L，其他硝基苯类浓度均为0.2mg/L、0.4mg/L、0.6mg/L、0.8mg/L、1.0mg/L，以峰面积为纵坐标，质量浓度为横坐标，绘制标准曲线，方法检出限为，以测定8次Zdi浓度系列标液的3倍的标准偏差计算，如表1所示，方法检出限以1000mL水样浓缩至1.0mL计算。如表1。 
表110种硝基苯化合物的线性范围及方法检出限 
 
 
2.2固相萃取条件的选择 
（1）固相萃取处理中，采用C18、PRS固相萃取膜进行回收率比较，发现C18固相萃取膜对硝基苯类化合物回收率在50%以下，效果不理想，采用PRS固相萃取膜能保持较好的回收率。 
(2)对富集了相同体积和相同浓度的水样的PRS有机膜，用不同的有机溶剂及不同的次序洗脱，通过对其回收率进行比较，发现用5.0mL甲醇洗脱，在用5.0mL二氯甲烷洗脱两次效果比较理想。结果见表2 
表2不同洗脱溶剂对硝基苯类化合物的回收率影响 
 
 
（3）对富集了相同体积和相同浓度的水样的PRS有机膜，用相同的有机溶剂量洗脱，考察有机溶剂停留于PRS膜的时间不同，通过对其回收率进行比较，发现用每种溶剂停留时间在1.5分钟较为合适。结果见表3 
表3不同洗脱溶剂对硝基苯类化合物的回收率影响 
 
 
2.3固相萃取条件确定 
根据上述实验，水样固相萃取条件为： 
（1）预洗有机膜：乙酸乙酯浸泡1.5分钟，干燥1.5分钟→二氯甲烷浸泡1.5分钟，干燥1.5分钟→甲醇浸泡1.5分钟→纯水浸泡1.5分钟。 
（2）1.0L水样通过有机膜，萃取有机物。 
（3）干燥8分钟 
（4）洗脱有机物：甲醇浸泡1.5分钟，干燥1分钟→二氯甲烷浸泡1.5分钟，干燥1分钟→二氯甲烷浸泡1.5分钟，干燥2分钟。 
2.4方法检出限、精密度及回收率 
吸取40uL硝基苯混合标液于1000mL水样中，按照上述优化的实验条件，进行回收率实验，做6个平行样，回收率及相对偏差见表4。结果表明硝基苯类化合物的回收率在74.7%-101.6%，相对偏差在2.7%-6.9%，符合要求。 
表4硝基苯类回收率与相对偏差 
 
 
3结论 
通过对固相萃取膜和洗脱液的优化选择，采用PRS有机膜萃取，甲醇洗脱一次，二氯甲烷洗脱两次，每次有机溶剂停留1.5min，建立了SPE-GC-MS分析水中10种硝基苯类化合物的方法。10种硝基苯类化合物在一定浓度内线性关系良好，回收率、测定结果的相对偏差及方法检出限都较好，符合分析要求。该方法具有操作简单，准确度高，重现性好，减少了有毒有机溶剂的使用等优点，适合大批量复杂水样的分析。 

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