反相超高效液相色譜法測定水質中富馬酸含量

譚松林

摘要：研究了反相超高效液相色譜法測定水質中富馬酸含量的色譜條件，在Waters T3（50mm×3mm×1.8um）色譜柱上，以NaH2PO4（20mM/L，pH=2.4）/CH3OH緩沖液作為流動相，210nm處紫外檢測水質中的富馬酸;其流動相流速為0.2mL/min，柱溫30℃，進樣量10.0uL，在20.0～1000ug/L范圍內具有良好相關線性，r=0.9999，檢出限為3.0ug/L，測定下限為12.0ug/L，工業廢水實際樣品加標回收率為55.5%～68.7%，測試精密度在0.8%～4.4%。該方法簡便快捷，以期為相關應急監測提供參考。

關鍵詞：富馬酸;反相超高效液相;紫外檢測

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）18-0124-03

1引言

富馬酸又叫反一丁烯二酸，是最簡單的不飽和二元羧酸，不但可以作為食品添加劑使用，具有防腐作用;還是重要的有機化工原料，用于生產不飽和聚酯樹脂，這類樹脂的特點是耐化學腐蝕性能好，耐熱性也好，反丁烯二酸與富馬酸乙烯的共聚物是良好的粘合劑，與苯乙烯的共聚物是制造玻璃鋼的原料，反丁烯二酸所制得的增塑劑無毒，可用于與食品接觸的富馬酸乙烯乳膠，其中富馬酸二異辛酯也是性能良好的增塑劑代表。富馬酸微溶于水，其3%的水溶液pH=2.0～2.5，具有極強的緩沖性能，能維持水溶液的pH=3.0左右。但是，若水體中少量的富馬酸不僅表現為酸性，而且使其化學需氧量增高，這對水系統的生態平衡和人的身體健康帶來嚴重的危害，因此快速便捷的檢測水質中的富馬酸含量在環境監測中顯得尤為重要。目前藥物檢測和食品檢測方面，富馬酸的分析方法主要有高效液相色譜法、離子色譜法、紫外分光光度法、極譜法、液相色譜一質譜法等。在環境監測分析中，還鮮有相關分析方法的報道，本文采用反相超高效液相色譜法，直接進樣測定水質中的富馬酸含量，具有操作簡單快捷、精密度高的優點。

2實驗部分

2.1實驗原理

水樣經0.22um的水相濾膜或針式水相濾頭過濾除去懸浮物后直接進樣，采用帶PDA檢測器的超高效液相色譜在210nm處進行檢測，以保留時間定性，峰面積定量計算樣品中富馬酸的含量。

2.2樣品的采集與保存

按照HJ/T 91和HJ/T164的相關規定采集樣品。采集樣品時，應將樣品沿樣品瓶壁緩慢流入，充滿500mL棕色玻璃瓶，蓋緊瓶蓋并倒置檢查瓶內是否存在氣泡。若樣品瓶中有氣泡，應重新采集。樣品在4℃下避光保存，可保存7d。分析前將樣品自然升至室溫。采樣瓶預先用洗滌劑洗1次，自來水洗3次，蒸餾水洗1次。

2.3儀器及試劑

Waters ACQMITY MPLC超高效液相色譜儀;美國Millipore（simplicity 185）超純水機;0.22um濾膜針式過濾器和0.22um水相濾膜;吉爾森移液槍（1000uL、100uL、10uL）;雷磁PHSJ-6L型pH計;島津AUXl20型萬分之一天平。

富馬酸標準品（廠家Dr.Ehrenstorfer、純度99.8%），其余所用試劑均為分析純及以上，實驗用水為1級水。

用萬分之一天平稱取20.0mg富馬酸標準品，配制20.0mg/mL的富馬酸標準儲備液，用時根據需要進行稀釋。

2.4色譜條件

流動相為NaH2PO4（20mM/L，pH=2.4）/CH3OH緩沖液，使用前用0.22um濾膜過濾;色譜柱為Waters T3柱（50mm×3.0mm×1.8um）;柱溫30℃;流速0.2mL/min;最大吸收波長為210nm;進樣量10.0uL。待測樣品進樣前經0.22um濾膜過濾。

2.5試樣的制備

取試樣250mL樣品用空氣泵（溶劑過濾器）過濾，棄去開始的100mL濾液，保留剩下的濾液，將其保存在干凈的棕色瓶中，待分析。

2.6空白試樣的制備

實驗室空白：用實驗用水代替樣品，按照2.5節的步驟制備空白試樣。

全程序空白：采樣前在實驗室將一份空白試劑水放入樣品瓶中密封，將其帶到現場。與采樣的樣品瓶同時開蓋和密封，隨樣品運回實驗室，按2.5節步驟制備全程序空白試樣，用于檢查樣品采集到分析全過程是否受到污染。

3結果與討論

3.1紫外檢測波長的選擇

富馬酸的紫外吸收為羥基上n—x*電子躍遷，其最大吸收峰在210nm處，所以將紫外檢測吸收波長確定在210nm。

3.2流動相的選擇

Waters T3柱的pH耐受范圍2.0～8.0，若將流動相的pH逼近2.0則影響色譜柱的使用壽命;所以從延長柱子使用壽命和富馬酸分離效果兩方面綜合考慮，最終確定流動相的pH為2.4。

3.3標準曲線的繪制與檢出限

根據以上2.4節確定的色譜條件，采用流動相緩沖液分別配制含富馬酸20.0、50.0、100.0、200.0、500.0、1000ug/L的標準序列，富馬酸的保留時間為1.91min。以富馬酸標準濃度對響應峰面積繪制標準曲線，其曲線方程為：y=342.4x-615.5，r=0.9999（式中.），為峰面積，x為富馬酸濃度ug/L），其標準樣品的圖譜見圖1。

根據《環境監測分析方法標準制修訂技術導則》（HJ 168-2010）中相關規定計算其檢出限為3.0ug/L，測定下限為12.0ug/L（表1）a

3.4精密度和準確度的測試

配制濃度為20.0ug/L，200.0ug/L，500.0ug/L的三組標準樣品，分別測定6次，用外標法根據峰面積定量，記錄其結果，見表2。

3.5加標回收率

在6份工業廢水（總排口廢水）中分別加入標準樣品，使其定容至1.0mL時，標準樣品加入量為200.0、400.0、800.0ug/L，按照2.4確定的色譜條件做加標回收率實驗，其結果見表3。

4結語

本方法能在較短時間內快速測定出水質中富馬酸的含量，具有前處理方便、檢出限低、精密度好的優點;其加標回收率受到水樣基體的影響，導致目標化合物的消耗，從而回收率略微偏低，但仍能為相關應急事件提供具有高度參考價值的實驗數據。