二硫化碳萃取气相色谱法测定废水中的苯系物

实验十一 废水中苯系化合物的测定

苯系物通常包括苯、甲苯、乙苯、邻位二甲苯、间位二甲苯、对位二甲苯、异丙苯、苯乙烯八种化合物，是生活饮用水、地表水质量标准和污水排放标准中控制的有毒物质指标。测定苯系物的方法有顶空气相色谱法、二硫化碳萃取气相色谱法和气相色谱-质谱(GC-MS)法。本实验采用顶空气相气色谱法，其原理基于：在恒温的密闭容器中，水样中的苯系物挥发进入容器上空气相中，当气、液两相间达到平衡后，取液上气相样品进行色谱分析。

一、实验目的和要求

1、掌握用顶空法预处理水样，用气相色谱法测定苯系物的原理和操作方法。

2、复习教材第二章第八节中关于气相色谱分析的基本知识及色谱仪各组成部分的工作原理。

二、仪器

1、气相色谱仪，具有FID检测器。

2、带有恒温水浴的振荡器。

3、100mL全玻璃注射器或气密性注射器，并配有耐油胶帽，也可以用顶空瓶。

4、5mL全玻璃注射器。

5、10μL微量注射器。

三、试剂

1、有机硅皂土，色谱固定液。

2、邻苯二甲酸二壬酯(DNP)，色谱固定液。

3、101白色担体。

4、苯系物标准物质：苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、异丙苯和苯乙烯，均为色谱纯。

5、苯系物标准储备液：用10μL微量注射器取苯系物标准物质，配成浓度各为10mg/L的混合水溶液。该储备液于冰箱内保存，一周内有效。

6、氯化钠(优级纯)。

7、高纯氮气(99.999%)。

四、测定步骤

1、顶空样品的制备：称取20g氯化钠，放入100mL注射器中，加入40mL水样，排出针筒内空气，再吸入40mL氮气，用胶帽封好注射器。将注射器置于振荡器恒温水槽中固定，在约30℃下振荡5min，抽出液上空间的气样5mL进行色谱分析。当废水中苯系物浓度较高时，适当减少进样量。

2、标准曲线的绘制：用苯系物标准储备液配成浓度为5、20、40、60、80、100μg/L的苯系物标准系列水溶液，吸取不同浓度的标准系列溶液，按“顶空样品的制备”方法处理，取5mL液上空间气样进行色谱分析(标准色谱图见教材第二章第八节)，绘制浓度-峰高标准曲线。

第 1 页 共 17页

FID气相色谱仪测定水质中苯系物分析方法的验证报告

摘要：本文通过对气相色谱氢火焰检测器法测定水中苯系物进行了一系列的验证分析，并利用数理统计方法，计算出方法的最低检出限为0.05mg/L；苯系物的标准曲线相关系数为0.9964～0.9999，苯系物的精密度为1.28～6.87%，与标称值偏差在6.3%以内。经统计学检验，以上各项指标均符合规范的要求。

关键词：气相色谱氢火焰检测器法 苯系物 方法验证

一、方法原理

采用溶剂萃取－气相色谱法，水中苯系物经二硫化碳萃取后，酸除去醇、酯、醚等干扰物质，用气相色谱氢火焰检测器测定，以保留时间定性，峰面积外标法定量。

二、仪器与化学试剂

1．仪器

GC7900气相色谱仪：具有氢火焰离子化检测器（FID）

色谱柱：非极性毛细管柱（50m×0.32mm×0.5µm）

2．试剂

2.1 二硫化碳（CS2）：在色谱上不应有苯系物各组分检出。

2.2无水硫酸钠：经300℃烘烤2h后置于干燥器中备用。

2.3盐酸：分析纯。

2.4氮气：纯度为99.99%。

2.5氢气：纯度大于99.99%。

2.6无油压缩空气。

2.7苯系物标准贮备溶液。

三、简要操作步骤

1．标准曲线绘制

取苯系物的标准贮备溶液用二硫化碳配成0mg/l、1 mg/l、2 mg/l、4 mg/l、8 mg/l、12 mg/l浓度系列。接着按样品测定的步骤从最低浓度开始依次对苯系物混合标准工作溶液进行气相色谱分析，绘制标准曲线。

2. 测定

在进样口温度200℃，FID温度250℃，柱箱温度：初温50℃，保持5min，以8℃/min的速度升温至180℃，保持1min的仪器条件下每次进样量为1µl，记录保留时间与峰面积。

四、分析方法验证程序

1．最低检出限：因分析方法的空白试剂在仪器上无响应，为了能反映分析方法在整个分

气相色谱法测定环境空气中的苯系物

实验目的：

1. 掌握气相色谱法原理及定性定量分析方法。

2. 了解气相色谱仪的基本结构及操作步骤。

3. 初步学会环境空气中苯系物的测定方法。

4. 掌握色谱条件的选择原则。

5. 了解气相色谱仪常见的检测器及检测原理。

6. 了解气相色谱仪使用注意事项及实验安全常识。

实验原理：

1. 气相色谱法原理。

气相色谱法是采用气体作为流动相的一种色谱方法，载气载着欲分离试样通过色谱柱中固定相，使试样中各组分分离，然后分别检测，其流程见图1。

图1 气相色谱仪结构

载气由高压钢瓶1提供，经减压阀2进入载气净化干燥管3，由针形阀控制载气的压力和流量，流量计5和压力表指示载气的柱前压力和流量。试样由进样器7进入并汽化，然后进入色谱柱8，各组分分离后依次进入检测器检测，然后经信号放大器10放大后由记录仪11记录。 气相色谱法的分离原理:利用待测物质在流动相（载气）和固定相两相间的分配有差异（即有不同的分配系数），当两相作相对运动时，这些组分在两相间的分配反复进行，从几千次到数百万次，即使组分的分配系数只有微小的差异，随着流动相的移动可以有明显的差距，最后使这些组分得到分离。

2. 色谱条件的选择。

汽化室温度：通常选择比待测物质沸点高20—30℃。

色谱柱温度：通常选择比待测物质沸点低20—30℃。

检测器温度（FID）：高于120℃。

载气流速：根据实验需要确定，载气流速越大出峰越快，但分离效果不好；流速越小，出峰越慢，但分离效果好。

3. 气相色谱检测器。

（1）热导池检测器（TCD）

热导池检测器是基于不同的物质具有不同的热导系数。当电流通过钨丝时，钨丝被加热到一定温度，钨丝的电阻值也就增加到一定值。在未进试样时，通过热导池两个池孔的都是载气。由于载气的热传导作用，使钨丝的温度下降，电阻减小，此时热导他的两个池孔中钨丝温度下降和电阻减小的数值是相同的。在试样组分进入以后，载气流经参比池，而载气带着试样组分流经测量池，出于被测组分与载气组成的混合气体的热导系数和载气的热导系数不同。因而测量池中钨丝的散热情况就发生变化，使两个池孔巾的两根钨丝的电阻值之间有厂差异，此差异可以利用电桥测量出来。热导池检测器对所有物质都有响应，因此是应用最广、最成熟的一种检测器。

苯系物的检测方法作业指导书

1.适用范围

适用于工业废水及地表水中苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲

苯、异丙苯、苯乙烯8种苯系物的测定。

二硫化碳萃取的气相色谱法，最低检出浓度为0.05mg/L，测定范围为

0.05-12mg/L。

2.试剂和材料

载气：氮气，99.9%

燃气：氮气

助燃气：空气

无水硫酸钠，分析纯

氯化钠，分析纯

二硫化碳，无苯级

3.样品

3.1水样采集和贮存方法

3.1.1水样采集：用玻璃瓶采集样品，样品应充满瓶子，并加盖瓶塞。

3.1.2水样保存：采集水样后应尽快分析。如不能及时分析，可在4℃冰箱中

保存，不得多于14天。

3.2试样的预处理

二硫化碳萃取的富集方法：取调至酸性（PH＜2）的水样放入250ml分液漏斗

中，加5ml二硫化碳，振摇2min，静置分层后，分离出有机相，在规定的色

谱条件下，取5ul萃取液做色谱分析。

4.操作步骤

4.1仪器条件

气化室温度：200℃载气流速：流速34ml/min

检测器温度：150℃

辅助气体：氢气流速：36ml/min，空气流速：384ml/min

4.2校准曲线

二硫化碳萃取的气相色谱分析方法：取苯系物的色谱标准试剂用蒸馏水配成

1、2、4、6、8、10、12mg/L浓度系列，按二硫化碳萃取的气相色谱法的预

处理步骤操作，并绘制浓度—峰高的校准曲线。

4.3进样

二硫化碳萃取的气相色谱法：用待分析的萃取液润湿10ul微量注射器的针筒

及针头，抽取萃取液至针筒中，排出气泡及多余的萃取液，保留5.0ul体积，

迅速注射至色谱仪中，立即拔出注射器。

5.结果表示

定性结果：根据标准谱图各组分的保留时间确定被测试样中出现的组分数目

和组分名称。定量结果：根据校准曲线查出组分的含量，以mg/L表示。