色譜法測定水中苯乙烯的實驗室應用

丁麗莉

（中國石油撫順石化公司）

色譜法測定水中苯乙烯的實驗室應用

丁麗莉

（中國石油撫順石化公司）

文章通過“溶劑萃取-毛細管柱氣相色譜法測定水中苯乙烯”方法的實驗室應用，進行了曲線制作、驗證、標準樣品的實際測定，允許相對偏差、相對誤差及加標回收率均符合方法要求，驗證了氣相色譜法測定苯系物（程序升溫和分流進樣），具有較高的精密度和準確度。同時證明了在此實驗條件下采用“溶劑萃取-毛細管柱氣相色譜法測定水中苯乙烯”的方法可行。

苯乙烯測定；溶劑萃取；氣相色譜法

0 引 言

苯系物是空氣中最重要的污染物之一，主要通過化工生產的廢水和廢氣進入水環境和大氣環境。苯系物微溶于水，降水可從大氣中凝聚揮發性苯系物，直接或間接地進入地表水中。因此，苯系物的測定可在一定程度上反映原水、廢水與工業生產用水的水質污染狀況。

水中揮發性苯系物（BTEX）主要來源于工業廢水，通常包括苯、甲苯、乙苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、異丙苯和苯乙烯8種化合物。苯乙烯為無色透明油狀液體，有滲透性氣味，極微溶于水。人體可通過呼吸道及皮膚接觸攝入苯乙烯，一旦攝入，將有3%～20%不能被排出體外，屬致癌物質。

本實驗引用GB／T5750.8—2006《生活飲用水標準檢驗方法 有機物指標》，通過不同方式重復測定樣品，以獲取方法的精密度、準確度，從而確定“溶劑萃取-毛細管柱氣相色譜法測定水中苯乙烯”方法的可行性。

1 方法原理及實驗準備

1.1 方法原理

水中苯系物經二硫化碳萃取后，用硫酸-磷酸混合酸去除醇、酯、醚等干擾物質，用氣相色譜氫火焰檢測器測定，以相對保留時間定性，外標法定量［1］。

1.2 測定范圍

當取樣量200mL，用5mL二硫化碳萃取，進樣量1μL，最佳線性范圍為0.006～1.0mg／L。

1.3 儀器與設備

氣相色譜儀（GC-2014C）；氫火焰離子化檢測器；工作站；色譜柱：彈性石英毛細管柱，30m×0.25mm×0.25μm；微量注射器：100，25，1μL；分液漏斗：250 mL；振蕩器。

1.4 試劑配制

苯系物儲備液的配制

采用直接稱量法配制苯系物標準儲備液（2.0 mg／mL）。

先分別向3個10mL容量瓶中加少量甲醇，稱量。分別準確加入間二甲苯、鄰二甲苯和苯乙烯各20mg（用微量注射器快速加入），立即用甲醇溶解并稀釋至刻線，具塞、搖勻。

苯系物混合標準使用液（20μg／mL）的配制

分別準確吸取苯系物標準儲備液1.00mL于一個100mL容量瓶中，用純水稀釋至刻線，搖勻。

2 實驗室分析

2.1 繪制曲線

分別取苯乙烯標準使用液0，0.10，0.50，1.0，5.0，10mL于200mL容量瓶中，用純水稀釋至刻度，配制成0，0.01，0.05，0.1，0.5和1mg／L的標準系列，然后分別轉移到250mL分液漏斗中，加鹽酸調節pH值呈酸性，加入3～4g氯化鈉，溶解后加5.0mL二硫化碳，立即具塞，于振蕩器上振搖3min，中間不時放氣，靜置分層，棄去水相。萃取液經無水硫酸鈉脫水后，轉入5mL具塞比色管中，將上述不同濃度的萃取液分別注入色譜儀（進樣時分別用潔凈微量注射器于待測樣品中抽吸幾次，排除氣泡，取1μL樣品迅速注入色譜儀中，并立即拔出注射器）。測得峰高或峰面積，以苯乙烯的峰高或峰面積為縱坐標，以苯乙烯組分質量濃度為橫坐標，繪制各組分的工作曲線。曲線如圖1所示。

圖1 苯乙烯工作曲線

由圖1幾點回歸線性上看，苯乙烯工作曲線符合要求（要求r≥0.99）［2］。

2.2 曲線的檢驗

2.2.1 標準樣品的檢驗

配制苯系物混合物標準樣品：取苯系物儲備液中間二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯各0.5mL置入100mL容量瓶中，用水稀到刻線，混勻。濃度為10μg／mL。取上述溶液5mL于200mL容量瓶中，用純水稀釋至刻線，配成濃度為0.25μg／mL的樣品溶液，苯乙烯含量50μg。

取上述溶液13mL于200mL容量瓶中，用純水稀釋至刻線，配成濃度為0.65μg／mL的樣品溶液，苯乙烯含量130μg。

同時對上述兩種標準樣品分別做6個平行實驗，如表1、表2所示。

由表1、表2可看出相對偏差和相對誤差均在范圍（允許相對偏差≤20%，相對誤差≤10%）內，精密度和準確度合格，說明曲線合格［3］。

表1 標準樣品1平行實驗

表2 標準樣品2平行實驗

通過上述兩種濃度的標準樣品進行分析，證明此方法的精密度和準確度較好［4］。

2.2.2 加標回收實驗

將0.25μg／mL的樣品做為基體試樣，向試樣中加入已知量的苯乙烯，計算回收率。

加入標準溶液濃度的確定：取苯乙烯儲備液2mL于100mL容量瓶中，用水稀至標線，混勻，即為40μg／mL的苯乙烯溶液。

加標量的確定：因基體試樣中含苯乙烯量為50 μg，加標量為其0.5～2倍，即25～100μg，其加標體積為：0.625～2.5mL，取2.0mL進行實驗，則加標量為80μg。

標準樣品的加標回收率分析結果見表3。

表3 標準樣品的加標回收率分析

由表3可看出，此標準樣品的加標回收率為94.8%，在有效范圍（80%～120%）內，說明此次實驗準確性較好［3］。

2.3 樣品分析

2.3.1 樣品的預處理

潔凈的水樣：取200mL水樣于250mL分液漏斗中，加鹽酸調節pH值呈酸性，加入3～4g氯化鈉，溶解后加5.0mL二硫化碳，立即蓋上蓋，于振蕩器上振搖3min，中間不時放氣，靜置分層，棄去水相。萃取液經無水硫酸鈉脫水后，轉入5mL具塞比色管中，供色譜分析。

污染較重的水樣：水樣若渾濁取離心后的上清液，按潔凈水樣萃取后，棄去水相，于萃取液中加入0.5～0.6mL混合酸，開始緩緩振搖，然后激烈振搖1min（注意放氣），靜置分層，棄去酸層，反復萃取至酸層無色為止，最后用硫酸鈉溶液（200g／L）和純水洗萃取液至中性，萃取液經無水硫酸鈉脫水后，轉入5mL具塞比色管中，供色譜分析。

2.3.2 色譜儀的設定參數

進樣口溫度：210℃。柱箱溫度：起始溫度50℃，保持10min，以10℃／min的速度升至80℃，保持3min。檢測器溫度：220℃。氣體流量：載氣（N2）2.0mL／min（或根據分離情況調節載氣流量），氫氣35mL／min，空氣350mL／min，尾吹氣流量30mL／min。進樣方式：直接進樣，分流比2∶1［5］。

2.3.3 進樣

用潔凈微量注射器于待測樣品中抽吸幾次，排除氣泡，取1μL迅速注入色譜儀中，并立即拔出注射器。進樣時要注意進樣的速度，快進快出［6］。樣品采集后，一定要等待所需要的峰全部出完。

2.3.4 結果

在色譜儀上可以直接讀取數據。

2.4 實際樣品分析

現場采集500mL污水場出水的樣品作為實際樣品，向500mL樣品中加入12.5mL濃度為0.25μg／mL的苯系物儲備液（含有間二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯），然后分別取兩個200mL作為樣品，其中一個做為基體試樣，向另一個樣品中加入40μg／mL的苯乙烯2.00mL作為加標試樣，制作以實際樣品為基體的加標回收實驗。

將兩個樣品分別按照操作步驟進行測定，測定結果見表4。

表4 實際樣品的加標回收率分析

由表4看出，此實際樣品的加標回收率為99.0%，在有效范圍內（加標回收率80%～120%），說明此次實驗準確性較好［3］。

之后，又采集了同一位置的污水場出水，做相同的加標實驗，分析結果如表5所示。

表5 實際樣品的加標回收率分析

由表5看出，實際樣品的加標回收率為96.0%，在有效范圍內（加標回收率80%～120%），準確性較好［3］。

通過上述標準樣品和實際樣品的加標回收實驗，可以證明此方法的準確度較好［4］。

3 結束語

從曲線的制作到實際樣品的檢驗，充分說明氣相色譜法測定苯乙烯的精密度和準確度符合方法要求，在本站實驗條件下，可以使用溶劑萃取-毛細管柱氣相色譜法測定水中的苯乙烯。

［1］ GB／T5750.8—2006生活飲用水標準檢驗方法有機物指標［S］.

［2］ 國家環境保護總局《水和廢水監測分析方法》編委會.水和廢水監測分析方法（第四版）［M］.北京：中國環境科學出版社，2002.

［3］ HJ／T373—2007固定污染源監測質量保證與質量控制技術規范（試行）［S］.

［4］ 章亞麟.環境水質監測質量保證手冊（第二版）［M］.北京：化學工業出版社，2003.

［5］ 吳烈鈞.氣相色譜檢測方法［M］.北京：化學工業出版社，2005.

［6］ 劉虎威.氣相色譜方法及應用［M］.北京：化學工業出版社，2007.

（編輯 王蕊）

10.3969／j.issn.1005-3158.2015.01.012

：1005-3158（2015）01-0035-03

2014-06-19）

丁麗莉，1990年畢業于遼寧省撫順石化公司職工大學有機化工專業，現在中國石油撫順石化公司環境監測中心站從事環境監測技術工作。通信地址：遼寧省撫順市東洲區城鄉路2號（乙烯化工廠環保站），113004