吹掃捕集—氣相色譜法檢測水中一氯苯

許長麗

摘要 采用吹掃捕集-氣相色譜法檢測水中一氯苯，該技術不使用有機溶劑的前處理方式，對環境不造成二次污染，水中的一氯苯經吹掃捕集吸附解析后，極大地提高了一氯苯的分離效果。結果表明，標準曲線的線性相關系數r2=0.999 95，線性范圍為0.1～2.0 mg/L，樣品平均加標回收率在99.4%～105.1%之間，通過對5組35個高、低濃度水樣進行檢測，其相對標準偏差分別為2.54%～3.91%、2.78%～6.06%，方法檢出限為0.007 mg/L，間二氯苯、對二氯苯和對硝基氯苯均無干擾。由此表明，本方法可應用于水中低濃度一氯苯的分析。

關鍵詞 吹掃捕集；氣相色譜法；一氯苯；檢出限；準確度；精密度

中圖分類號 X832 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）14-0243-02

一氯苯是有機化合物，無色透明液體，具有苦杏仁味，不溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿等多數有機溶劑。一氯苯有毒，對中樞神經系統有抑制和麻醉作用，對皮膚和黏膜有刺激性，也會污染地表水、土壤、大氣和飲用水[1-2]。工業上一氯苯主要作為有機合成的重要原料，廣泛使用在有機合成領域，現已成為地面水中的一類常見有機污染物，我國許多城市的水源水及飲用水中都檢測到苯系物的存在。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜儀為島津GC-2010氣相色譜儀、FID檢測器；吹掃捕集設備（TEKMAR8900吹掃管5 mL）為吹掃捕集濃縮儀（Tekmar，美國安普科技中心），配Trap Vocarb 3000捕集阱、5 mL吹掃管、5 mL樣品注射器、10 mL棕色容量瓶（配標準儲備液時使用）；氮氣為高純氮（99.999%）；燃氣為純氫（>99.6%）；助燃氣為無油壓縮空氣（經0.5 nm分子篩的凈化管凈化）；甲醇為色譜純，標準品采用國家標準物質中心配制的標準物質。

1.2 樣品采集與處理

采樣時，先放水約2 min，至水溫恒定后用12 mL的樣品瓶采集流動的水并密閉。采樣后須將樣品冷卻至4 ℃，并維持此溫度盡快分析。樣品瓶用完后要仔細清洗，不得有污染。在配置完高濃度水樣樣品后，需用超聲波清洗器清洗[3]。

1.3 試驗條件

1.3.1 色譜條件。HP-5色譜柱，柱溫50 ℃，保持1 min，以10 ℃/min的速度升至100 ℃。進樣口溫度250 ℃，分流進樣，分流比20∶1，柱流量1 min/mL；檢測器溫度250 ℃，空氣流量450 min/mL，氫氣流量40 min/mL，尾吹氣流量30 min/mL。

1.3.2 吹掃捕集條件。吹掃時間11 min，吹掃流量40 min/mL，解析溫度220 ℃，預解析溫度180 ℃，解析時間3 min。注意玻璃器皿要刷洗干凈，防止吸附，并加強通風。

1.4 試驗方法

將水樣用注射器注入吹掃捕集裝置的吹掃管內，于室溫下通以氮氣，把水樣中一氯苯吹脫出來，捕集在裝有適當吸附劑的捕集管內。吹掃程序完成后，捕集管被瞬間加熱并以氮氣反吹，將所吸附的一氯苯解析入毛細管氣相色譜儀中，氯苯類物質經程序升溫色譜分離后檢測[4-5]。在樣品測定前，應進行空白試驗，檢查純水和系統是否受到污染。

2 結果與分析

2.1 標準曲線的繪制

用純水配制成濃度為0.1、0.2、0.4、0.8、1.0、1.5、2.0 mg/L的標準使用液，各取5 mL注射到吹掃管中，用吹掃捕集進樣。根據標準液濃度對應的響應值（表1）繪制標準曲線：Area=2 817.2×amt+1.441 588 1（r2=0.999 95）。

2.2 檢測限

配制相當于檢出限濃度1～3倍的標準溶液進行重復測量，本試驗設1個濃度，按照以下公式計算：

MDL=SD×t（n-1，1-α=0.99）

式中，n為樣品重復測量的次數，SD為n次測量的標準偏差，t為自由度（n-1）時的t分布值，（1-α）為置信水平，MDL為最低檢出限濃度。若重復測定7次，置信水平為99%，查t值則可簡化為MDL=3.14SD。由表2可知，SD為0.002 2，MDL為0.007 mg/L。

2.3 測定下限

以4倍檢出限濃度作為一氯苯的測定下限（RQL），RQL=4MDL=0.028 mg/L，相對標準偏差（RSD）約為10%。

2.4 準確度

準確度是反映方法系統誤差和隨機誤差的綜合指標，檢測準確度可采用樣品回收率表征，其計算公式如下：

對純水、自來水高、低濃度加標樣品進行檢測，其樣品回收率為99.4%～105.1%（表3）。通過對5組35個高、低濃度水樣進行檢測，根據精密度計算公式，其RSD分別為2.54%～3.91%、2.78%～6.06%（表4）。

2.5 干擾試驗

根據一氯苯的物理性質，選擇結構與性質相近的幾種水質指標作為干擾物。向試驗樣品中分別加入對二氯苯0.3 mg/L、間二氯苯1 mg/L、對硝基氯苯0.05 mg/L。試驗證明，加入的干擾物質對一氯苯檢測無干擾。

3 結論與討論

碳分子篩是由碳素構成的具有分子大小級的微孔結構，均勻的非極性表面可保留稀有氣體和低沸點極性化合物。因此，本方法選擇碳分子篩，吹掃、捕集、解析、烘烤溫度、時間及氣體流量的選擇根據加標回收率的測定和組分的殘留情況而確定。吹掃捕集-氣相色譜法檢測一氯苯的標準曲線回歸方程為Area=2 817.2×amt+1.441 588 1，相關系數為 0.999 95，檢出限為0.007 mg/L。吹掃捕集法檢測水中一氯苯是利用惰性氣體通過樣品，將樣品中的易揮發有機物不斷吹脫出來。通過一個盛有吸附劑的容器進行富集，然后再將吸附劑加熱，使被吸附的組分脫附，用載氣帶入氣相色譜柱中進行分析。此分析法有富集的功能，對痕量組分的分析比較有利。吹掃捕集法對樣品的富集無需有機溶劑，不對環境造成二次污染，而且具有取樣量少、靈敏度高、富集效率高、檢出限低、操作方便、結果準確等優點，因而該方法已成為目前分析水中揮發性有機物最有效的方法。

4 參考文獻

[1] 吳丹，周素銳，劉英.水質中氨氮的快速檢測方法[J].分析試驗室，2015，34（4）：429-432.

[2] 李霞.用頂空-氣相色譜法檢測水中一氯苯[J].科技與創新，2014（19）：28-29.

[3] 趙安偉.吹掃捕集-氣相色譜法測定水中一氯苯[J].河南科技，2013（10）：220-221.

[4] 羅文斌，朱靈敏，賈麗莉，等.吹掃捕集-氣相色譜法測定水中一氯苯[J].中國科技信息，2012（1）：43-44.

[5] 黃劍明，陳小輝，劉麗儀，等.GC-MS法測定水中一氯苯的研究[J].分析試驗室，2008（增刊1）：135-137.