頂空氣相色譜法檢測水中甲醇和丙酮的原理是在一定的溫度條件下,頂空瓶內(nèi)樣品中揮發(fā)性組分向液上空間揮發(fā),產(chǎn)生蒸氣壓,在氣液兩相達(dá)到熱力學(xué)動(dòng)態(tài)平衡后,氣相中的揮發(fā)性有機(jī)物經(jīng)氣相色譜分離,用氫火焰離子化檢測器進(jìn)行檢測。以色譜保留時(shí)間定性,外標(biāo)法定量。
采用聚乙二醇固定相的色譜柱分離時(shí),當(dāng)樣品中乙酸乙酯濃度高于25 mg/L 時(shí)對甲醇產(chǎn)生干擾,乙酸甲酯會(huì)對丙酮產(chǎn)生干擾,可改用固定相為 6%氰丙基苯+94%二甲基硅氧烷的色譜柱分離,必要時(shí)采用氣相色譜-質(zhì)譜法進(jìn)行定性確認(rèn)。
1.檢測用水
二次蒸餾水或純水設(shè)備制備的水。實(shí)驗(yàn)用水中目標(biāo)化合物濃度須低于方法檢出限,否則應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理,可通過加熱煮沸15min后加蓋冷卻,或者通入惰性氣體進(jìn)行吹掃的方式去除實(shí)驗(yàn)用水中的甲醇和丙酮干擾。
2.鹽酸1.19g/ml。
3.鹽酸溶液:1+1。
量取100ml鹽酸,加入到100ml檢測用水中混勻。
4.氯化鈉(NaCl):優(yōu)級純。
在400℃下加熱2h,除去可能吸附于表面的有機(jī)物,冷卻后于干凈的試劑瓶中保存。
5.抗壞血酸。
6.甲醇:農(nóng)殘級。
7.丙酮:農(nóng)殘級。
8.甲醇和丙酮標(biāo)準(zhǔn)使用液I:3×104mg/L,3×103mg/L。
移取適量實(shí)驗(yàn)用水于100ml容量瓶,置于天平上稱重。小心滴入數(shù)滴甲醇至增重約3.0g(精確至0.1mg),再次稱重,根據(jù)兩次稱重質(zhì)量之差計(jì)算甲醇的準(zhǔn)確加入質(zhì)量。繼續(xù)小心滴入數(shù)滴丙酮至增重約0.3g(精確至0.1mg),再次稱重,根據(jù)最后兩次稱重質(zhì)量之差計(jì)算丙酮的準(zhǔn)確加入質(zhì)量。用實(shí)驗(yàn)用水定容至標(biāo)線,搖勻,計(jì)算甲醇和丙酮標(biāo)準(zhǔn)使用液Ⅰ的準(zhǔn)確濃度(精確至1mg/L)。臨用現(xiàn)配。
9.甲醇和丙酮標(biāo)準(zhǔn)使用液Ⅱ:300mg/L,30mg/L。
準(zhǔn)確移取1.00ml甲醇和丙酮標(biāo)準(zhǔn)使用液Ⅰ于100ml容量瓶中,用實(shí)驗(yàn)用水定容,搖勻。
10.氮?dú)猓杭兌取?9.999%。
11.氫氣:純度≥99.999%。
12.空氣:無油壓縮空氣,經(jīng)5?分子篩凈化。
1.氣相色譜儀:具氫火焰離子化檢測器(FID),具分流/不分流進(jìn)樣口,柱箱可程序升溫。
2.自動(dòng)頂空進(jìn)樣器:加熱溫度范圍控制在室溫至250℃之間,溫度控制精度:±1℃。
3.色譜柱Ⅰ:石英毛細(xì)管色譜柱,30m(長)×530m(內(nèi)徑)×1.0m(膜厚),固定相為聚乙二醇,或其它等效毛細(xì)管柱。
4.色譜柱Ⅱ:石英毛細(xì)管色譜柱,30m(長)×530m(內(nèi)徑)×3.0m(膜厚),固定相為6%氰丙基苯+94%二甲基硅氧烷,或其它等效毛細(xì)管柱。
5.分析天平:感量為0.0001g。
6.頂空瓶:22ml玻璃頂空瓶,具密封墊(聚四氟乙烯/硅橡膠或聚四氟乙烯/丁基橡膠材料)、密封蓋(螺旋蓋或一次性壓蓋),也可使用與自動(dòng)頂空進(jìn)樣器配套的玻璃頂空瓶。
7.微量注射器:5ul,10ul,25ul,100ul,250ul,1.0ml的注射針。
8.采樣瓶:40ml棕色玻璃瓶,具硅橡膠-聚四氟乙烯內(nèi)襯螺旋蓋。
9.一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器和設(shè)備。
采集水樣時(shí),不得用水樣進(jìn)行蕩洗,應(yīng)使水樣在采樣瓶中溢流且不留空間,取樣時(shí)應(yīng)盡量避免或減少水樣在空氣中的暴露。所有水樣均采集平行雙樣。若水樣中含有余氯,采樣前,應(yīng)向采樣瓶中加25mg(精確至0.001g)抗壞血酸。若水樣中余氯含量超過5mg/L,應(yīng)按比例增加抗壞血酸的加入量,余氯含量每增加5mg/L,則應(yīng)多加入25mg(精確至0.001g)抗壞血酸。
同時(shí)將實(shí)驗(yàn)室用水裝于密閉的玻璃瓶中,帶至采樣現(xiàn)場,按上述步驟采集全程序空白水樣,每批水樣應(yīng)帶一個(gè)全程序空白。
水樣采集后,應(yīng)立即加入適量鹽酸溶液,使水樣pH≤2,擰緊瓶塞,貼上標(biāo)簽,立即放入冷藏箱中于4℃以下冷藏運(yùn)輸。水樣運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后,應(yīng)于4℃以下冷藏、避光和密封保存,14d內(nèi)完成分析測定。水樣存放區(qū)域應(yīng)無揮發(fā)性有機(jī)物干擾。
將水樣恢復(fù)至室溫后,準(zhǔn)確移取10.0ml水樣于預(yù)先加入3.0g氯化鈉的頂空瓶中,立即加蓋密封,搖勻待測。
當(dāng)實(shí)際水樣濃度超出工作曲線范圍時(shí),可適當(dāng)降低水樣取樣量并定容至10.0ml后測定。
空白試樣制備以實(shí)驗(yàn)用水代替水樣,按照試樣制備相同操作步驟,制備實(shí)驗(yàn)室空白試樣。
加熱平衡溫度:80℃;加熱平衡時(shí)間:30min;取樣針溫度:100℃;傳輸線溫度:110℃;進(jìn)樣體積:1.0ml。
程序升溫:初始柱溫50℃保持6min,以5℃/min升到100℃保持2min,再以5℃/min升到200℃保持5min;進(jìn)樣口溫度:200℃;分流比為3:1;載氣:氮?dú)?,流量?.0ml/min;檢測器溫度:280℃;燃?xì)猓簹錃?,流?0ml/min;助燃?xì)猓嚎諝猓髁?00ml/min。
取頂空瓶7個(gè),分別加入3.0g氯化鈉,準(zhǔn)確移取10.00ml實(shí)驗(yàn)用水至各頂空瓶,再分別加入0ul、25ul、50ul、100ul標(biāo)準(zhǔn)使用液Ⅱ)和5ul、10ul、15ul標(biāo)準(zhǔn)使用液I,配制成甲醇的標(biāo)準(zhǔn)系列濃度分別為0mg/L、0.75mg/L、1.5mg/L、3.0mg/L、15.0mg/L、30.0mg/L和45.0mg/L,丙酮的標(biāo)準(zhǔn)系列濃度分別為0mg/L、0.075mg/L、0.15mg/L、0.30mg/L、1.50mg/L、3.00mg/L和4.50mg/L(此為參考濃度),壓蓋搖勻。按照儀器參考條件,由低濃度到高濃度依次進(jìn)行測定。以目標(biāo)物的質(zhì)量濃度(mg/L)為橫坐標(biāo),峰面積或峰高為縱坐標(biāo),建立工作曲線。
按照與工作曲線的建立相同的條件進(jìn)行試樣的測定。高濃度樣品與低濃度樣品交替分析可能會(huì)造成干擾,當(dāng)分析一個(gè)高濃度樣品后應(yīng)分析一個(gè)空白樣品以檢驗(yàn)是否出現(xiàn)交叉污染。
目標(biāo)化合物定性可以根據(jù)組分保留時(shí)間對目標(biāo)化合物進(jìn)行定性。在本標(biāo)準(zhǔn)參考的色譜條件下,甲醇和丙酮的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖圖1。當(dāng)存在干擾峰時(shí),可用色譜柱Ⅱ做輔助定性,色譜柱Ⅱ中甲醇和丙酮的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖圖 2。必要時(shí),應(yīng)采用氣相色譜-質(zhì)譜法進(jìn)行定性結(jié)果的確認(rèn)。
定量結(jié)果計(jì)算可以定量結(jié)果計(jì)算其濃度可以按照相應(yīng)公式計(jì)算得出。
以上內(nèi)容來源于《HJ 895-2017 水質(zhì) 甲醇和丙酮的測定 頂空/氣相色譜法》
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