氣相色譜法測定水中硝基苯前處理方法改進研究

戴寶成 張亞彤 王亞飛等

摘要[目的]研究氣相色譜法測定水中硝基苯前處理方法的改進效果。[方法]對氣相色譜法測定水中硝基苯的前處理方法進行改進，提出用正己烷代替甲苯進行硝基苯萃取和標準溶液配制。[結果]在優化的試驗條件下，對水中硝基苯進行定量，線性方程為y=031x+0.66，相關系數為0.999 99，測定檢出限為0.19 μg/L，測定結果的相對偏差不大于3.0%（n=8），加標回收率為94.5%～101.0%。[結論]通過與標準方法比較，改進方法精密度、重現性及準確度完全滿足要求，可以用于水中硝基苯的檢測分析。

關鍵詞氣相色譜法；前處理；硝基苯；改進

中圖分類號S181.3文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）28-226-02

The Improvement of Pretreatment Method in Nitrobenzene Detection in Water by Gas Chromatography

DAI Baocheng， ZHANG Yatong， WANG Yafei et al

（NingxiaInner Mongolia Hydrology and Water Resources Bureau， Yellow River Conservancy Commission， Baotou， Inner Mongolia 014030）

Abstract[Objective] The research aimed to study improvement effect of pretreatment in nitrobenzene determination by gas chromatography. [Method] Pretreatment method of nitrobenzene determination in water by gas chromatography was improved. Methylbenzene was replaced by nhexane to extract nitrobenzene and prepare standard solution. [Result] Under the optimum experimental condition， nitrobenzene in aqueous solution was quantified. Results showed that linear equation was y=0.31x+0.66， the correlation coefficient was 0.999 99， the limits of detection was 0.19 μg/L， RSDs were less than 3.0%（n=8）， and the average recovery rates were between 94.5% and 101.0%. [Conclusion] Compared with standard method， the precision， reproducibility and accuracy of improved method completely met the requirement， and it can be well used for the detection of nitrobenzene in water.

Key wordsGas chromatography； Pretreatment； Nitrobenzene； Improvement

硝基苯廣泛應用于農藥、染料、炸藥、醫藥、橡膠合成及化學制造業，屬高度污染物[1]，對人及其他動物的毒性很大，是水質監測中的一項很重要的監測項目。但目前硝基苯檢測方法是硝基苯類化合物的液液萃取/固相萃取-氣相色譜法測定[2]，該方法在前處理過程中采用甲苯萃取水中硝基苯。甲苯不僅屬強致癌物質[3-4]，而且也是易致毒試劑，屬國家管控試劑之一，在試劑采購方面手續繁多。針對分析實際問題，該研究通過分析有機溶劑的物理化學性質，對原分析方法進行改進，用正己烷代替甲苯進行硝基苯萃取和標準溶液配制，同時根據儀器實際運行情況，進行大量試驗，摸索最佳分析條件，縮短了分析時間，提高了分析效率。

1材料與方法

1.1主要儀器與試劑

氣相色譜儀：Aglient7890B型，ECD檢測器，美國安捷倫科技有限公司。

正己烷：色譜純，德國默克化學試劑公司；

硝基苯標準樣品：水利部水環境監測評價研究中心；

氮氣：高純氮氣，純度>99.999%；

試驗所用其他試劑均為分析純。

1.2色譜條件

色譜柱：DB5型（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；氣化室溫度：250 ℃；檢測器溫度：300 ℃；程序升溫：60 ℃保持1 min，以10 ℃/min升溫到200 ℃，保持1 min，以15 ℃/min升溫到250 ℃，保持5 min；載氣：高純氮氣；載氣流速：1.0 ml/min；尾吹氣流量：60 ml/min；進樣方式：分流/不分流進樣；進樣量：1.0 μl。

2結果與分析

2.1萃取劑選擇

國標方法在分析前處理及配制標準曲線等關鍵環節過程中都大量使用甲苯。甲苯很多性質與苯很相似[5]，屬有毒試劑。此外，根據《危險化學品安全管理條例》、《易制毒化學品管理條例》，甲苯屬公安部門管制物質。實驗室購買、使用需要在公安系統嚴格管控下進行，購買時辦理相關手續繁多、過程復雜，使用便利性差。通過分析大量有機溶劑物理化學性質，正己烷是代替甲苯的較理想選擇。

2.2標準曲線和檢出限

經過對6個不同濃度的系列點測試，標準曲線見圖1。由標準曲線可見，采用改進分析方法，硝基苯與溶劑分離很好，而且目標物質峰形尖銳，易于定量，線性方程為y=mx+b，其中，m：0.31；b：0.66；線性相關系數r=0.999 99。以3倍信噪比定義檢出限，檢出限為0.19

2.3空白測定

采用改進分析方法對空白（正己烷）進行分析測定，以確定其對分析方法的影響及重現性。經過分3批共12次分析測定，重現性很好，疊放譜圖見圖2。由圖2可見，正己烷在分析過程中很穩定，重現性很好，對目標物質分析測定無任何影響。

2.4水樣測定

分4個批次對黃河干流昭君墳、畫匠營、鐙口和頭道拐4個監測斷面的黃河水樣及內蒙古自治區的3處地下水進行分析測試，分析結果全部為在目標物質保留時間處沒有出峰，全部為未檢出。

2.5質控樣測定

對水利部水環境監測評價研究中心甲醇中硝基苯溶液標準物質（樣品編號：140509）經過稀釋后分析測定，測定結果見表1。由表1可見，不論高濃度還是低濃度標準樣品，測定結果都在標準值范圍內。低濃度標準樣品相對偏差范圍在0.4%～1.4%之間，高濃度標準樣品相對偏差范圍在2.5%～3.0%之間，測定結果合格。

2.6加標回收樣測定

分別于地下水、黃河水和污水中加入1.00 ml 4 mg/L的標準溶液定容至100 ml，采用改進分析方法進行加標回收測定，測定結果見表2。由表2可見，不論地下水、黃河水還是污水，采用改進分析方法測定水中硝基苯都能滿足加標回收率在90%～110%的要求。改進分析方法加標回收率要明顯優于標準方法，分析原因，主要是由于改進分析方法目標物質較單一，且分離效果很好，而基體與目標物質沒有相互作用，保證目標物質回收較完全。

3結論

采用改進分析方法，用正己烷代替甲苯進行前處理，并進行色譜條件優化，縮短了分離時間。經過對地下水、黃河水樣、加標回收樣、標準物質進行水中硝基苯的檢測分析，通過與標準方法比較，改進分析方法精密度、重現性及準確度完全滿足要求，可以用于水中硝基苯的檢測分析。

參考文獻

[1] 李麗榮，魏恩棋，時庭銳，等.氣相色譜法測定水體中15種硝基苯類化合物的含量[J].理化檢驗，2011，47（12）：138-143.

[2] 中華人民共和國環境保護部.硝基苯類化合物的測定 液液萃取/固相萃取-氣相色譜法：HJ 6482013[S].北京：中國環境科學出版社，2013.

[3] 劉亞蘭.活性炭纖維負載二氧化鈦光催化劑的制備及性能評價[D].哈爾濱：東北林業大學，2009.

[4] US Environmental Protection Agency.Edition of the drinking water standards and health advisories[R].Washington DC：Office of Water US Environmental Protection Agency，2014：1-2.

[5] 段小燕，余善法，楊金龍，等.長期接觸低濃度苯、甲苯、二甲苯對作業工人健康影響的調查[J].工業衛生與職業病，2013，29（1）：23-25.