自动顶空气相色谱法测定水中苯系物的研究
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顶空_气相色谱法测定水质苯系物的测量不确定度评定第一篇范文顶空-气相色谱法(Headspace-Gas Chromatography,HS-GC)是一种常用的分析技术,用于测定水质中的苯系物(Benzene Series Compounds,BSCs)。
本文旨在评定使用顶空-气相色谱法测定水质苯系物时的测量不确定度,并探讨其影响因素,以保证结果的准确性和可靠性。
一、顶空-气相色谱法测定水质苯系物的原理顶空-气相色谱法是通过将待测样品中的苯系物从液相转移到气相,然后利用气相色谱仪进行分离和检测。
具体操作过程为:将一定量的水样加入顶空瓶中,加入适量的内标物,密封瓶口,通过加热使水样中的苯系物蒸发进入气相,然后注入气相色谱仪进行分析。
二、测量不确定度评定方法测量不确定度评定主要包括以下几个方面:1. 样品前处理过程的不确定度:包括样品提取、稀释、转移等过程。
2. 顶空瓶的体积和压力变化:由于温度和压力变化导致顶空瓶体积和压力的变化,进而影响样品中苯系物的浓度计算。
3. 气相色谱仪的精度和稳定性:包括色谱柱分离效率、检测器响应等。
4. 标准曲线的制备和校准:制备不同浓度的标准溶液,建立标准曲线,并对仪器进行校准。
5. 测量重复性:对同一样品进行多次测量,计算测量重复性。
三、影响因素及改进措施1. 样品前处理过程:为了降低前处理过程的不确定度,可以采用标准添加法进行校准,确保提取效率的准确性。
2. 顶空瓶的体积和压力变化:在实验过程中,应严格控制温度和压力,可以使用恒温恒压的设备,以减小体积和压力变化对测量结果的影响。
3. 气相色谱仪的精度和稳定性:定期对气相色谱仪进行维护和校准,确保其精度和稳定性。
4. 标准曲线的制备和校准:采用高纯度的标准物质,精确配制不同浓度的标准溶液,建立标准曲线,并定期对仪器进行校准。
5. 测量重复性:提高实验操作技能,减少人为误差,对同一样品进行多次测量,计算测量重复性。
四、结论第二篇范文“水质苯系物的测量,我们到底需要了解什么?”在探讨顶空-气相色谱法测定水质苯系物的测量不确定度评定之前,我们首先需要明确这个方法的背景和实际应用场景。
顶空—气相色谱法检测饮用水中的苯系物作者:曹樱樱来源:《中国科技博览》2013年第36期[摘要]对顶空毛细管气相色谱测定水中7种苯系物(苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、苯乙烯)的可行性进行试验,通过实验选择气液相之比、顶空平衡温度以及顶空瓶的体积,提高方法的稳定性和结果可靠性。
[关键词]苯系物;饮用水;顶空气相色谱测定法中图分类号:O657.71 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)36-0457-01一、材料与方法1.1 仪器GC-7890A气相色谱仪;氢火焰离子化检测器(FID);BF-2002色谱工作站;100mL顶空瓶,250μL气密性微量注射器。
1.2 试剂苯、甲苯、乙苯、邻、间、对二甲苯、苯乙烯为色谱纯(国家环境保护总局标准样品研究所);苯系物混合标准储备液:根据各组分的密度,在室温20℃下取苯114μL、甲苯231μL、邻、间、对二甲苯分别为341、347、348μL、乙苯231μL、苯乙烯221μL于50mL容量瓶中,用二硫化碳定容至刻度。
此液浓度为:苯2mg/mL、甲苯4mg/mL、乙苯4mg/mL、邻、间、对二甲苯各6mg/mL、苯乙烯4mg/mL。
二硫化碳(分析纯,经纯化后取1μL注入色谱仪应无杂峰出现)。
氯化钠(分析纯,经550℃烘烤2h后备用)。
1.3 色谱条件色谱柱:DB-1701毛细管柱(30m×0.32μm),氮气流速:15mL/min;空气流速:250mL/min;氢气流速:45mL/min;分流比:20∶1。
程序升温:初始温度50℃,保持9min,以5℃/min的速率升温至90℃,保持1min。
进样口温度180℃;检测器温度200℃。
1.4 实验方法水样为集中式供水和井水。
取60.0mL水样于100mL顶空瓶,加10g氯化钠混匀使溶解,加盖密封,制成待测样品,同时取60.0mL纯水于100mL顶空瓶,加10g氯化钠混匀使溶解,加盖密封,注入适量1.2中苯系物混标储备液,配置成标准系列,于50℃水浴平衡40min,取200μL液上气体注入气相色谱仪,以保留时间定性,峰高/峰面积定量,用外标计算样品中苯系物含量。
顶空-气相色谱法分析水中的挥发性苯系物水中的苯系物通常包括苯、甲苯、乙苯、间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、异丙苯、苯乙烯等几种化合物。
除苯是已知的致癌物外,其它几种化合物对人体和水生生物均有不同程度的毒性。
苯系物的工业污染源主要源于石油化工、炼焦化工生产的排放废水。
如茂名石化乙烯工业公司的芳烃车间排污水、裂解车间排污水等都含有大量苯系物。
因此,测定水中苯系物含量对环境保护具有重要的意义。
水中挥发性苯系物常用的富集方法有顶空法、二硫化碳萃取法、汽-液平衡法等。
近年来,在样品的快速采集、分离和浓缩及技术改进方面均有报道。
本方法利用苯系物易挥发的特性,结合顶空进样器的进样技术,采用顶空-气相色谱法,得到了较满意的分析结果。
该方法具有简便、快速、灵敏度高、重现性好、能实现半自动化的特点。
1 试验部分1.1 主要仪器和试剂气相色谱仪:PE公司生产的Autosystem GC(配有FID 检测器);顶空进样器: PE公司生产的HS-40顶空进样器;积分仪:PE公司生产的1022积分仪;顶空瓶:PE公司生产的22ml 顶空瓶(带内涂聚四氟乙烯膜的瓶盖和铝密封盖)。
苯、甲苯、乙苯、间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯均为色谱纯标准物质;氯化钠:分析纯;纯水:不含苯系物;高纯氮气、空气、氢气。
1.2 色谱条件色谱柱:HP-1(交联甲基聚硅氧烷) 30m×0132mm×0125μm;柱温:40℃保持3min,10℃/min 升温至130℃,保持2min;进样口温度:200℃;检测器温度:150℃;柱头压:4619kPa。
1.3 顶空进样器条件样品温度:40℃;进样针温度:40℃;传输线温度:40℃;气相循环时间:20min;加热时间40min;加压时间:015min;进样时间:015min;抽样时间:015min。
1.4 样品的保存取水样时应使样品充满空间,不留空隙,并加盖密封。
样品应在冰箱中保存,7 日内处理完毕,14 日内分析完。
HJ1067-2019水质苯系物的测定顶空/气相色谱法验证报告1、目的通过对实验人员、设备、物料、方法,环境的能力确认,验证实验室均已达到各种要求,具备开展此实验的能力。
2、方法简介待测水样置于密封的顶空瓶中,在一定温度下经一定时间的平衡,水中苯系物逸出至上部空间,并在气液两相中达到动态平衡。
此时苯系物在气相中的浓度与它在液相中的浓度成正比,通过对气相中苯系物浓度的测定,可计算出水样中苯系物的含量。
3、仪器设备验证情况3.1使用仪器设备:气相色谱GC-2014C3.2设备验证情况设备验收合格,并经计量检定单位检定后出具合格报告。
4、环境条件验证情况4.1本方法对环境无特殊要求。
4.2目前对环境的设施和监控情况气相色谱室环境指标:温度:22℃;湿度56%。
表4.1温湿度验证结果表序号验证项目仪器对环境要求方法对环境要求环境控制设备情况验证结果备注1温度-10-55℃---配备空调合格2湿度小于85%---配备空调合格4.3环境验证条件符合要求5、人员能力验证5.1该项目人员配备情况有二名以上符合条件的实验人员。
5.2人员培训及考核情况通过培训,考核合格,相关记录见人员技术档案。
6、标准物质及试剂验证情况6.1方法所需标准(物质)溶液及试剂情况表6.1试剂名称试剂纯度要求备注苯系物标准溶液1000ug/mL纯水色谱检验无待测组分氯化钠优级纯甲醇色谱纯6.2配备情况表6.2试剂名称生产厂家、规格批号/编号是否达到要求苯系物标准溶液1000ug/mL GBW(E)082624是纯水色谱检验无待测组分/是氯化钠科密欧/500g优级纯是甲醇科密欧/500mL色谱纯是7、方法验证情况7.1方法要求7.1.1检出限:各物质的方法检出限情况见表A.17.1.2精密度:各物质的精密度情况见表C.17.1.3准确度:加标回收率为70~130%。
7.2目前该项目本实验的精密度、检出限、准确度的实际水平。
7.2.1精密度:1.00mg/L浓度的标液平行测定三次的结果见下表物质名称1次(mg/L)2次(mg/L)3次(mg/L)平均值(mg/L)RSD(%)苯0.9790.9600.9600.966 1.1甲苯0.9770.9630.9610.9670.9乙苯0.9900.9760.9620.976 1.4对/间二甲苯 1.963 1.905 1.872 1.913 2.4异丙苯0.9490.9190.9390.936 1.6邻二甲苯0.9680.9200.9450.944 2.5苯乙烯0.9990.9730.9900.987 1.3实验室测得的各物质的RSD符合表C.1,验证合格。
顶空-气相色谱法测定水中的苯系物潘锦;植深晓;陈少宏【摘要】建立顶空-气相色谱法测定水中7种苯系物的方法。
7种苯系物分离效果好,曲线相关系数在0.998~0.999之间,方法检出限(3 S/N)为1.15~2.09μg/L,加标回收率为87.5%~93.0%,相对标准偏差为1.9%~5.0%( n=6)。
该方法操作简单,灵敏度高,可以满足地表水及污染源废水中苯系物的测定。
%Determination of benzene series in water by headspace-gas chromatography is established.The related coeffi-cient of standard curves is 0.998 to 0.999, and the detection limits (3 S/N) of method are in range of 1.15 to 2.09μg/L.The re-coveries of benzene series are 87.5%to 93.0%and the relative standard deviation of detection results is 1.9%to 5.0%(n=6). The method is simple, sensitive and it is suitable to the determination of benzene series in surface water and waste water.【期刊名称】《东莞理工学院学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】3页(P90-92)【关键词】顶空;气相色谱法;水;苯系物【作者】潘锦;植深晓;陈少宏【作者单位】中山市环境监测站,广东中山 528400;中山市环境监测站,广东中山 528400;中山市环境监测站,广东中山 528400【正文语种】中文【中图分类】X832苯系物包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯等芳香族化合物,广泛应用于染料、塑料、合成橡胶、合成树脂、合成纤维、合成药物及农药等行业中,有致癌、致畸、致突变危害,因此已被列入我国水环境优先控制污染物黑名单[1-3]。
自动顶空气相色谱法测定水中苯系物的研究
王臻,赖少阳,叶敏
深圳市罗湖区疾病预防控制中心,广东深圳518020
摘要:目的:建立自动顶空气相色谱同时测定水中苯系物的方法方法:用INNOWAX毛细管柱、商品顶空瓶、带自动顶空进样器气相色谱仪对水中苯系物进行测定。
结果:方法显示线性良好,相关系均于0.999,相对标准偏差均
小于1.5%,回收率94.8%~98.5%,目标物色谱峰分离较好,能完全分离间二甲苯和对二甲苯。
结论:自动顶空气相色谱法方法简单快速,重现性好,回收率高,能用于生活饮用水中苯系物的测定。
关键词:自动顶空气相色谱;INNOWAX弹性石英毛细管柱;水中苯系物;测定
苯系物是环境中常见的有机物,毒性很大,有“三致“危害。
水中挥发性苯系物因为对人体的危害以及其作为水体有机污染的先兆指标日益受到关注。
因此,对挥发性苯系物的有效监测越来越受到重视。
于2007年7月1日实施的新的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)已将苯系物中苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯列为水质非常规指标的监测项目。
水中苯系物传统的测定方法采用非极性的填充柱,二硫化碳萃取法或静态顶空气相色谱法,其中间二甲苯和对二甲苯无法完全分离,二硫化碳萃取法使用大量有毒有机溶剂,操作复杂,重复性差;而传统的静态顶空气相色谱法,采用血浆瓶水浴浴温,操作步骤繁琐复杂,分析时间长[1]。
本文采用极性石英弹性毛细管柱和专用自动顶空进样器以及商品顶空瓶对静态顶空气相色谱法测定水中苯系物进行了研究[2~3],对水中苯,甲苯,乙苯,对二甲苯,间二甲苯,邻二甲苯,苯乙烯等苯系物进行了定性定量分析,取得了较满意的结果,不仅能够完全分离间二甲苯和对二甲苯,而且整分
析过程不到9min,不用程序升温,缩短了样品分析之间的间隙,无需样品处
理,操作简单,基体干扰少,是理想的分析方法。
1 材料与方法
1.1 仪器和试剂
气相色谱仪:日本岛津GC-2010气相色谱仪,附带FID检测器;AOC-5000液体自动进样、顶空、固相微萃取三合一自动进样器;INNOWAX弹性石英毛细
管柱(30m×0.25mm×0.25um);顶空瓶:体积为20ml,配带有聚四氟膜的硅橡胶垫和金属螺旋帽密封,使用前在120℃烘烤2h。
标准样品:苯,甲苯,乙苯,对二甲苯,间二甲苯,邻二甲苯,苯乙烯均为色谱纯。
1.2 操作步骤
(1)标准曲线的制备:准确称量各苯系物色谱纯于丙酮中,配置成浓度为2mg/ml的苯系物标准储备液;分别吸取苯系物各标准储备液于容量瓶中,用纯水稀疏并定容至刻度,配成各标准物质的浓度为2ug/ml混合标准液。
临用前分别吸取0.01~0.5 ml混合标准液于已加入1g NaCl的20ml顶空瓶中,加水至10.0ml,配制成4~200ug/l浓度范围的混合标准工作液,用带硅橡胶垫的螺纹盖密封好,置于AOC-5000自动顶空进样器样品架上,进行顶空气相色谱法测定,根据其浓度和峰面积绘制标准工作曲线;(2)色谱条件:色谱柱:INNOWAX弹性石英毛细管柱(30m×0.25mm×0.25um),温度:进样口:200℃检测器:250℃柱温:75℃;采用线速度控制方式:30cm/s(恒线速度);气体流量:N2;
1.0ml/min;H2:47ml/min;空气:500 ml/min;尾吹气:30 ml/min;(3)自动顶空进样器设置:气体进样针:1 000ul气密性注射器;进样体积:250ul;平衡温度:75℃;平衡时间:30min;样品瓶容积:20mL;震荡速度:250rpm ;注射器温度:70℃;冲洗时间:1 min;(4)样品处理取10.0ml水样于已加入1g NaCl 20ml顶空瓶中,立即密封,置于AOC-5000自动顶空进样器样品架上,进行顶空气相色谱测定;(5)定性与定量用保留时间定性,外标法峰面积-浓度标准曲线定量。
2 结果
2.1 图1为标准样品的图谱。
从中可看出,各色谱峰都得到较好分离,各组分的出峰时间为:苯2.821min;甲苯
3.548min, 乙苯
4.681min, 对二甲苯4.819min, 间二甲苯 4.944min, 邻二甲苯
5.927min,苯乙烯8.212min,整个分析时间不到9min。
2.2 回归方程、相对标准偏差和回收率
本文对标准系列和水样及加标水样进行了测定,在水样中加入浓度为70ug/l 的苯系物混标,对其进行测定,其回归方程、加标样品测定的相对标准偏差和回收率见表1。
表1 苯系物混标测定的各项指标测定项目回归方程相关(略)
2.3 检出限
以基线3倍噪音响应值对应的水样浓度为最低检出浓度,在上述色谱条件下,苯系物各标准的最低检出浓度见表2。
表2 苯系物各标准的最低检出浓度序号测定项目检出限(略)
2.4 干扰试验
顶空气相色谱法采用气液平衡原理,将水样配制成气体分析,改善了色谱分离条件,干扰少[4]。
自来水中常见挥发性有机物三氯甲烷和四氯化碳等干扰物质,在相同实验条件下与目标物有较好分离,不干扰测定。
3 讨论
传统的测定方法二硫化碳萃取法使用大量有毒有害有机溶剂,血浆瓶水浴顶空法则操作步骤繁琐复杂,重现性差,使用无极性柱不能分离间二甲苯和对二甲苯。
本研究建立了自动顶空气相色谱同时测定水中苯系物的方法,使用INNOWAX毛细管柱、商品顶空瓶、带自动顶空进样器气相色谱仪对水中苯系物进行直接测定,克服了传统方法的以上缺点,获得了较满意的标准曲线和回收率以及重复性,对实际水样和加标水样进行了检测,具备操作简单,环保无害,快速准确的特点。
能用于生活饮用水中苯系物测定。
【参考文献】
[1]生活饮用水标准检验方法有机物指标GB/T5750.8-2006;
[2]朱艳,李薇.顶空气相色谱法测定水中苯系物研究[J]. 环境科学与技术2006,29(增刊):40~41.
[3]沈杰.顶空气相色谱法测定水中苯系物的方法改进[J].环境监测管理与技术2006,18(4):47.
[4]陈尊庆.气相色谱法与气液平衡研究[M]天津:天津大学出版社,1991.25.。