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浅析高分辨气质联用法测定环境空气中的12种多氯联苯类化合物

格式:DOC 上传日期:2016-12-15 15:22:42
浅析高分辨气质联用法测定环境空气中的12种多氯联苯类化合物
时间:2016-12-15 15:22:42     小编:李文龙

1前言

多氯联苯(PCBs)又称氯化联苯,由德国H.施米特和G.舒尔茨于1881年首次合成。PCBs属于人工合成的氯代芳香烃类化合物,化学式为C12H10-nCl(nn10)。PCBs物理化学性质极为稳定,具有良好的电绝缘性和耐热性,曾在工业上广泛使用。但由于PCBs的污染具有广泛性、残留持久,以及通过生物链浓缩对人体的潜在危害等原因,成为社会公害,是公认的全球性污染物之一。其中的12种被世界卫生组织(WHO)认定为具备毒性的PCBs,包括PCB77,PCB81,PCB105,PCB114,PCB118,PCB123,PCB126,PCB156,PCB157,PCB167,PCB167及PCB189。PCBs对人类危害最典型的例子是日本1968年米糠油中毒事件,受害者食用被PCBs污染的米糠油而中毒。

20世纪70年代,人们就开始了分析研究PCBs,如ThomasG.H.等利用GC/MS分析了纸浆中的PCBs,Cana⁃daD.C.等通过GC/MS技术讨论了PCBs的分析方法,到目前为止,PCBs的分析研究仍是大家关注的热点。前处理和分析方法也趋于多样化,如邱静等采用高效液相色谱对常温存在的19种手性多氯联苯进行了拆分,并对比了5种不同多糖类手性色谱柱的拆分效果;郭远明等采用超声波萃取、分散固相萃取净化结合气相色谱电子捕获检测法,建立了快速测定环境土壤或底泥中7种指示性多氯联苯的方法。本文利用高分辨气相色谱-高分辨质谱(HRGC/HRMS)联用法测定环境空气中12种PCBs,加标回收率和精密度测定的数据表明,该方法的各项参数能满足实验的要求。

2实验部分

2.1仪器和试剂AutoSpecPremier高分辨磁式质谱仪(美国Waters)、7890A气相色谱仪(美国Agilent)、ASE350快速溶剂萃取仪(美国ThermoFisher)、SibataHV-1000R大流量环境空气采样器(日本柴田)、N-1200BV-WD旋转蒸发仪(日本东京理化)。EPA68CPCB标准物质系列(加拿大Wellington)、聚氨酯吸附材料(PUF)、甲苯(分析纯,美国Tedia)、丙酮(分析纯,美国Tedia)、正己烷(分析纯,美国Tedia)、二氯甲烷(分析纯,美国Tedia)、壬烷(分析纯,美国Tedia)、无水硫酸钠(分析纯,国药集团)。

2.2实验方法

2.2.1样品的采集和保存样品采集使用HV-1000R型大流量环境空气采样器,流量为1000L/min,采样时间约为24h。采样前石英滤膜于400oC下烘烤6h,PUF用丙酮和甲苯分别超声30min。样品运输过程中应密封避光、冷藏保存,途中应避免引入干扰而破坏样品。回实验室后将样品放在事先用有机溶剂清洗过的金属盘中,室温下干燥避光保存,以备提取。

2.2.2样品预处理(1)提取:样品使用快速溶剂萃取仪进行提取。将样品填装在萃取池内,加入提取内标,进行萃取。ASE参数如下:系统压力1500psi、温度100oC、加热时间5min、静态时间6min、溶剂甲苯、冲洗体积60%(萃取池体积)、吹扫150psi200s、循环3次。(2)脱水:在玻璃漏斗上垫少许玻璃棉,铺加约5g无水硫酸钠,将萃取液经上述漏斗过滤到浓缩器皿中,每次用少量萃取溶剂充分洗涤萃取容器,将洗涤液也倒入漏斗中,重复3次。最后再用少许萃取溶剂冲洗无水硫酸钠,待浓缩。(3)净化:样品首先使用浓硫酸进行液液萃取,然后样品依次通过多层硅胶柱和活性炭柱净化。具体步骤如下:正己烷淋洗活性炭柱,弃去淋洗液;将样品转移至活性炭柱净化,并使用正己烷淋洗,弃去淋洗液。再使用正己烷/二氯甲烷(3∶1,v/v)溶液淋洗活性炭柱,收集淋洗液,此淋洗液中含有PCBs待测组分。将萃取液转入合适体积的旋转瓶子中,用旋转蒸发仪浓缩至1mL左右,以待制样。(4)制样:将淋洗液溶剂转换为壬烷并加入进样内标,定容至50L待测。

2.2.3仪器条件气相色谱条件:DB-5MS毛细管色谱柱(60m0.25mmi.d.0.25载气为高纯氦气(纯度99.999%),流速为1mL/min,采用恒流模式;进样口温度:270oC,分流模式:不分流进样,不分流时间为1min;传输线温度:280℃。程序升温条件:柱初始温度75℃,保留2min,以15℃/min升至150℃,保留7min,再以2.5℃/min升至290℃,保留1min。质谱条件:电离方式为EI模式;分辨率:R10000(5%峰谷处);电离能量为35eV;Trap电流:650光电倍增器电压:350V;离子源温度:280℃;扫描模式:VSIR检测模式(磁场+电场扫描);LockMass。

3结果与分析

3.1标准物质谱图以PCB71为例,12C-PCB71的保留时间为42.45min,13C-PCB71的保留时间为42.42min。

3.2加标回收率测定结果根据13C提取内标的测定值,计算加标回收率的范围在79.7%~88.0%。

3.3精密度测定以PCB71为例,配置1.0ng/mL的标准溶液连续进样7次,RSD为3.1%。

3.4检出限按照样品分析的全部步骤,重复n(7)次空白加标试验,计算n次平行测定的标准偏差S,当标况采样体积按1000m3计时,按公式MDL=t(n-1,0.99)S计算方法检出限。

4结论

本文通过快速溶剂萃取仪对采集的样品进行提取,以13C-PCBs为内标物,采用高分辨气质联用法测定环境空气的12种PCBs,检出限、精密度和加标回收率等各项参数能满足实验的要求。

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