吹掃捕集/氣相色譜-質譜法測定水中三氯乙醛方法探討

潘楓燕

(上海市青浦區環境監測站，上海 201799)

?

吹掃捕集/氣相色譜-質譜法測定水中三氯乙醛方法探討

潘楓燕

(上海市青浦區環境監測站，上海 201799)

三氯乙醛是有機合成原料，廣泛應用于生產農藥、醫藥工業等，對人體的皮膚和粘膜有強烈的刺激作用，長期接觸會導致中樞神經系統功能紊亂。本文研究了用氣相色譜-質譜法測定水中三氯乙醛的不同加堿量以及吹掃條件的優化，通過實驗證明，在氫氧化鈉加入量為300 μg，吹掃時間為8 min時三氯乙醛全部轉化并達到最佳吹掃效率。該方法測試簡便，重現性好，靈敏度高，檢出限低，能夠滿足飲用水源地水中三氯乙醛的分析需要。

吹掃捕集；氣相色譜質譜；三氯乙醛

三氯甲醛為無色液體，有刺激性氣味，溶于水[1]。三氯乙醛是生產某些農藥、醫藥和其它有機合成產品的原料，主要存在于農藥廠排放的污水中[2]。水中三氯乙醛作為地表水環境質量標準中集中式生活飲用水地表水源地特定項目已廣泛得到人們的關注。三氯乙醛常規分析方法有吡唑啉酮分光光度法、頂空氣相色譜法、吹掃捕集氣相色譜質譜法等[3-4]。本文將三氯乙醛通過加入氫氧化鈉反應生成三氯甲烷，再經過吹掃捕集/氣相色譜-質譜儀測定堿化前后三氯甲烷的量，由兩者相差間接得到水中三氯乙醛的含量[5]。該方法操作簡便，靈敏度高，重現性好。

1 實 驗

1.1 儀器與試劑

吹掃捕集裝置：O.I Eclipse 4660；氣相色譜-質譜儀：安捷倫7890A/5975C。

甲醇(農殘級)；三氯乙醛標準溶液：美國進口混合標準品(NSI S3719 三氯乙醛)；氫氧化鈉(分析純)。

內標物：氟苯(AccuStandard M-8260A/B-IS-10X)；代用品：二溴氟甲烷(AccuStandard M-8260A/B-SS-10X)；實驗用水：用惰性氣體(N2)吹氣除去水中揮發性組份。

1.2 儀器條件設置

吹掃捕集條件：水樣(25 mL樣品)；吹掃：在周圍環境溫度條件下11 min；干吹：2 min；解吸：190 ℃ 2 min；烘培：210 ℃ 8 min；吹掃流量：40 mL/min；捕集類型：OI 分析捕集 #10(包括各8 cm的Tanax和硅膠和碳分子篩)；傳輸線溫度：125 ℃。

氣相色譜條件：載氣：氦氣(99.999%)；柱流量：1 mL/min；初始溫度：38 ℃下持續1.6 min；溫度程序：6 ℃/min直到70 ℃, 然后12 ℃/min直到220 ℃；進樣口溫度：200 ℃；分流比：1：50。

質譜條件：質量范圍：35～300 amu；掃描速度：1.6 scans/min；電離方式：70 eV正離子EM電壓；質譜開始時間：延遲于GC 1.60 min；質譜結束時間：早于GC 1.97 min。

1.3 操作步驟

1.3.1 標準曲線的繪制

校準曲線有5個濃度點。將濃度為1000 μg/mL的三氯乙醛標準溶液用甲醇稀釋到濃度為20 μg/mL的中間液，然后在五個預先加入40 mL無有機物水的采樣管內分別加入濃度為20 μg/mL 的溶液目標化合物的混合標準溶液2L、4L、8L、20L、40L，對25 mL樣品進行分析，標準濃度為1.0 μg/L、2.0 μg/L、4.0 μg/L、10.0 μg/L、20.0 μg/L，并且自動加入1.0 μL濃度為250 μg/mL的內標溶液和代用品，按照上面所述的吹掃捕集和氣相色譜-質譜的條件對五個校準標準進行分析。

1.3.2 檢測限的測定

連續分析8個接近于檢出限濃度的實驗室空白加標樣品，計算其標準偏差S。檢出限MDL=2.998S。

1.3.3 精密度和準確度的測定

向實驗用水中分別加入三氯乙醛標準溶液，使水中加標濃度為1.0 μg/L和10.0 μg/L兩個濃度級別，每個濃度做6個平行樣，得到的結果分別計算每個濃度級別的平均值、標準偏差、相對標準偏差及加標回收率。

2 結果與討論

2.1 加堿量對三氯乙醛轉化效率的影響

樣品總體積為40 mL，考慮到不同濃度的三氯乙醛用到的氫氧化鈉堿量的不同，所以統一用三氯乙醛濃度為10 μg/L的加標樣進行測試，結果如圖1所示。

圖1 加堿量對三氯乙醛轉化率的影響

隨著氫氧化鈉加入量的增加，三氯乙醛的轉化效率也逐步提高，從圖1可以看出，當加堿量達到250 μg時10 μg/L的三氯乙醛已充分被轉化，轉化率可以達到100%，但是考慮到樣品分析有一定的偏差，建議氫氧化鈉的加入量為300 μg。

2.2 吹掃條件的改變

不改變樣品體積和三氯乙醛濃度，氫氧化鈉的加入量為300 μg的條件下改變吹掃時間，隨著吹掃時間的增加與得到的三氯甲烷濃度成正比，結果如圖2所示。

圖2 吹掃時間對三氯乙醛的影響

隨著吹掃時間的延長，三氯甲烷的吹掃效率也逐步增加，當吹掃時間控制在7 min的時候三氯甲烷基本被吹掃出來，考慮到樣品濃度的差異性，建議吹掃時間控制在8 min左右以達到最佳吹掃效率。

2.3 標準曲線

三氯乙醛轉化為三氯甲烷后，濃度比與響應比曲線見圖3。

圖3 三氯乙醛校準曲線

實驗結果表明，在1.0～20.0 μg/L的范圍內，r=0.9994說明三氯乙醛的面積與濃度有良好的線性關系。

2.4 檢出限

表1 檢出限測定結果

實驗結果表明，取樣量25 mL時，三氯乙醛的檢出限為0.24 μg/L，遠低于《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)[6]中集中式生活飲用水地表水源地特定項目標準限值10 μg/L，因此用吹掃捕集方法測定三氯乙醛完全滿足《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)監測要求。

2.5 精密度和準確度的測定

表2 精密度和準確度測定結果

空白中加標1.0 μg/L平行測定6次，相對標準偏差8.3%，平均回收率94.3%；加標10.0 μg/L平行6次測定，相對標準偏差4.8%，平均回收率101%。

2.6 實際樣品的分析

取飲用水地表水源地水樣，在6個樣品中分別加入三氯乙醛標準10 μg/L，測定結果見表3。

表3 實際樣品的測定

分別采集6個地表水樣品，對該6個實際樣品進行加標回收率的測定，6個樣品的回收率在83.1%～108%之間，平均回收率達到97.0%，結果令人滿意。

3 結 論

自動吹掃捕集-氣相色譜質譜法測定水中三氯乙醛，用氫氧化鈉將三氯乙醛堿化成三氯甲烷，通過測定三氯甲烷的含量間接計算出水中三氯乙醛的含量。經過實驗證明，該方法簡單快速，檢出限低，靈敏度高，重現性好，完全能夠滿足環境監測部門日常對地表水中三氯乙醛的監測要求。

[1] 姜培霞,劉永,褚春瑩,等.吹掃捕集-氣質聯機法測定水中三氯乙醛[J].環境科學與管理,2012,37(6):138-140.

[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.4版[M].北京:中國環境科學出版社,2002:607.

[3] 區暉,楊萍,周志洪,等.吹掃捕集/氣相色譜/質譜法間接測定水中三氯乙醛[J].儀器儀表與分析監測,2009(2):31-33.

[4] 朱文川,黎莉,梅雯.頂空氣相色譜法測定水源水中的三氯乙醛[J].污染防治技術,2009,22(3):110-112.

[5] GB/T 5750.10-2006.生活飲用水標準檢驗方法消毒副產品指標[S].

[6] 中國環境科學研究院.GB3838-2002, 地表水環境質量標準[S].北京:國家環境保護總局科技標準司,2002.

Determination of Three Chlorine in Water by Purge and Trap Gas Chromatography Mass Spectrometry

PANFeng-yan

(Environmental Monitoring Station of Qingpu District, Shanghai 201799, China)

Three chlorine aldehyde is an organic synthesis of raw materials, widely used in the production of pesticides, pharmaceutical industry, and so on, it has a strong stimulating effect to human body’s skin and mucous membranes, long-term exposure will lead to dysfunction of the central nervous system. Trichloroacetaldehyde three by gas chromatography-mass spectrometry of different alkali was determined and the blowing conditions were optimized. Through experiments, in addition of 300 μg sodium hydroxide, purge time of 8 min, three trichloroacetaldehyde was total conversed and the best sweep efficiency was achieved. The method has the advantages of simple and convenient test, good reproducibility, high sensitivity and low detection limit, can meet the analysis needs of three chlorine acetaldehyde in drinking water source water.

purge&trap(T&P); gas chromatography/mass spectrometry(GC/MS); chloral

潘楓燕(1980-)，女，工程師，主要從事環境監測分析。

X832

B

1001-9677(2016)022-0094-03