吹扫捕集 气相色谱

刘晓旭

摘要：针对研究吹扫捕集-气相色谱质谱仪在分析生活饮用水中三氯甲烷及四氯化碳的分析方法是否满足检出限、精密度、准确度及加标回收率要求的分析研究。生活饮用水中三氯甲烷及四氯化碳在经过由高纯氮气吹扫由捕集肼吸附后洗脱，利用气相色谱-质谱联用仪进行分析。

关键词：三氯甲烷及四氯化碳;气相色谱质谱联用仪;快速溶剂萃取仪

随着工业、农业的快速发展，自然环境土壤、水体受到污染，长期饮用这样的水，会造成肝脏及全身系统产生中毒，而产生癌变，危害人类身体健康。因此，对生活饮用水的有机物测定备受关注。针对饮用水中三氯甲烷及四氯化碳的充分吹扫捕集准确检测其含量进行探讨。本文分析研究吹扫捕集与饮用水中三氯甲烷及四氯化碳的方法，旨在为测定饮用水中三氯甲烷及四氯化碳的分析提供参考。

一、实验部分

1.仪器和试剂

1.1 气相色谱-质谱联用仪 ISQ7000-TRACE1300 （thermo scientific赛默飞）

1.2 水土一体式吹扫捕集自动进样器 ATOMX （吉天仪器）

1.3标准储备液：甲醇中56种挥发性有机物标准溶液 坛墨质检-标准物质中心2000mg/l

1.4甲醇 色谱纯

1.5毛细管柱：6%腈丙苯基+94%二甲基硅氧烷色谱柱，长30m，内径0.25nm，固定相液膜厚度1.4μm

2.原理

试样中的三氯甲烷、四氯化碳经高纯氮气吹扫后吸附在捕集管中，将捕集管加热并用高纯氮气反吹，被热脱附出来的组分经气相色谱分离后，质谱仪进行检测。采用离子扫描的模式（SIM），标准样品以内标法定量。

3.试验步骤

3.1样品来源及样品前处理样品取自食堂用水。

样品前处理：样品采样前需要向每个样品瓶中加入抗坏血酸，每40ml样品加入25mg抗坏血酸进行样品保存。样品采集后进行冷藏运输，保存在4℃的环境下。

3.2 取样及试样分散

样品测定时用气密性注射器吸取适量样品于吹扫管中，向样品中加入内标供GC-MC定量分析。

3.3 吹扫捕集参考条件

吹扫流速：40ml/min

吹扫时间：8min，11min，13min

干吹扫时间：1min

预脱附温度：180℃

脱附温度：190℃

脱附时间：2min

3.4测定条件

离子源温度：230℃

碎片离子扫描范围：35-270

进样口温度：280℃

传输线温度：290℃

升温程序：柱箱初始温度35℃保持2min，以5℃/min的升温速度升至120℃，以10℃/min的升温速度升至220℃柱箱温度保持2min.

3.5 标准曲线的制作

3.5.1先移取适量标准使用液（1.5）迅速转移至5ml的吹扫瓶中，配置成为5ng/μL的标准溶液，移取40ul上述溶液于吹扫瓶中，用水土一体式吹扫捕集仪进行吹扫，利用气相色谱质谱联用仪进行离子全扫描分析，确定三氯甲烷及四氯化碳的出峰时间及定性离子。三氯甲烷出峰时间6.481min，定性离子为83，辅助离子85、47，四氯化碳出峰时间6.827min，定性离子117，辅助离子118、121。三氯甲烷及四氯化碳色谱图见图1。

3.5.2利用离子全扫描（SCAN）确定出峰时间及定性离子后，分别移取1、4、10、20、40μl标准使用液（1.4）迅速转移至5ml的吹扫瓶中，配置成5、20、50、100、200ng的标准曲线上机进行测定，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线，要求标准曲线的相关系数>0.990.

二、结果与讨论

2.1吹扫捕集条件的优化

影响萃取结果的主要因素包括吹扫时间、吹扫流量、脱附温度、脱附时间等。

2.1.1吹扫时间

在固定脱附温度190℃，吹扫流量40ml/min时，将吹扫时间分别设置在8min，11min，13min时，三氯甲烷的峰面积分别为39524、48488、56384，四氯化碳的峰面积分别为13032、14083、16835，实验表明在吹扫时间越长，物质的峰面积越大，但从测定时间及仪器灵敏度方面考虑，选择11min的吹扫时间可以满足实验测定要求。

2.2标准曲线的线性、方法检出限和相关系数

2.2.1方法检出限的验证

三氯甲烷及四氯化碳的方法检出限的验证方法，参考文献及其他参考文章中的方法，采用标准曲线最低浓度点为起始，依次稀释配置成一定梯度的低浓度溶液，进行上机测试，直到仪器刚刚可以检测的到信号，并能够保证离子峰的信噪比>3，此时测定得结果为组分含量的定性检出限，方法的定量检出限为定性检出限的3倍。三氯甲烷、四氯化碳检出限0.4μg/L，定量限为1.2μg/L。

2.2.2标准曲线的验证

实验可得三氯甲烷标准工作曲线Y=0.3015x+12.8313，相关系数r=0.9968，四氯化碳标准工作曲线Y=0.2197x-4.3245，相关系数r=0.9971。相关系数均>0.990，符合实验要求。

3、精密度和回收率验证

对实验室样品三氯甲烷本底值3.65ng、四氯化碳本底值0.05ng进行加标5ng，测定6个平行的试样，三氯甲烷结果RSD为2.15%。四氯化碳结果RSD为1.42%。结果表明实验精密度较好。三氯甲烷加标回收率平均值为105%，四氯化碳加标回收率平均值为94.5%，实验测定结果表明加标回收率高，满足方法的测试要求。

4、实际样品检测

依据 GB5749-2006 《生活饮用水卫生标准》对水质的要求，按照上述实验优化条件，检测了食堂生活饮用水中三氯甲烷及四氯化碳的含量，饮用水及其平行样品测定结果均未达到检出限，证明实验所用样品饮用水的三氯甲烷及四氯化碳符合国家对饮用水要求。

5、结论

通过本次实验研究，利用水土一体式吹扫捕集仪对样品进行吸附，通过GC-MC测定可以满足对生活饮用水中三氯甲烷及四氯化碳的测定，且在吹扫时间11min的情况下，吸附效果最理想，可以满足日常对生活饮用水的检测要求，实验也表明了食堂用水的三氯甲烷、四氯化碳符合国家对饮用水的要求。

参考文献

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[2]张丹，张雪茹，孙艳梅.顶空气相色谱法测定水中三氯甲烷 和四氯化碳[J].医学动物防制，2012，28（5）：583-584.

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