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吹掃捕集-氣相色譜/質(zhì)譜法測定土壤中64種VOCs

更新時(shí)間:2023-08-14       點(diǎn)擊次數(shù):4220

前言

揮發(fā)性有機(jī)物,常用VOCs表示, VOCs指在常溫下,沸點(diǎn)50260的各種有機(jī)化合物。在我國,VOCs是指常溫下飽和蒸汽壓大于70 Pa、常壓下沸點(diǎn)在260以下的有機(jī)化合物,或在20條件下,蒸汽壓大于或者等于10 Pa且具有揮發(fā)性的全部有機(jī)化合物。常分為非甲烷碳?xì)浠衔铮ê喎QNMHCs)、含氧有機(jī)化合物、鹵代烴、含氮有機(jī)化合物、含硫有機(jī)化合物等幾大類。VOCs參與大氣環(huán)境中臭氧和二次氣溶膠的形成,其對(duì)區(qū)域性大氣臭氧污染、PM2.5污染具有重要的影響。大多數(shù)VOCs具有令人不適的特殊氣味,并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用,特別是苯、甲苯及甲醛等對(duì)人體健康會(huì)造成很大的傷害。VOCs是導(dǎo)致城市灰霾和光化學(xué)煙霧的重要前體物,主要來源于煤化工、石油化工、燃料涂料制造、溶劑制造與使用等過程。

本方法參考《HJ 605-2011土壤和沉積物揮發(fā)性有機(jī)物的測定吹掃補(bǔ)集氣相色譜-質(zhì)譜法》中的測試方法,使用萊伯泰科 PT2000 全自動(dòng)固液吹掃捕集儀建立了土壤中64VOCs的檢測方法,方法快速高效、靈敏、準(zhǔn)確可靠。

關(guān)鍵詞

PT2000 全自動(dòng)固液吹掃捕集儀HJ 605-2011,VOCs  


1儀器和設(shè)備

1.1 PT2000全自動(dòng)固液吹掃捕集儀,萊伯泰科公司;

1.2 7890B-5977B氣質(zhì)聯(lián)用儀,安捷倫公司;

1.4 樣品瓶: 40 mL棕色玻璃瓶,具硅橡膠-聚四氟乙烯襯墊螺旋蓋。

1.5 容量瓶: A 級(jí),50ml

2、試劑和材料

2.1空白試劑水:二次蒸餾水或通過純水設(shè)備制備的水;

2.2甲醇(色譜純, Fisher Chemical);

2.3標(biāo)準(zhǔn)貯備液: ρ=200μg/mL,國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì);

2.4內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ=125μg/mL,國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

包括氟苯、氯苯-d51,4-二氯苯-d4,濃度均為125μg/mL

2.5 替代物標(biāo)準(zhǔn)溶液:ρ=200μg/mL,國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

        包括二溴氟甲烷、甲苯-d8 4-溴氟苯,濃度均為200μg/mL

2.6 標(biāo)準(zhǔn)工作液(含替代物):ρ=10μg/mL

3、測試過程

3.1標(biāo)準(zhǔn)樣品

        將5mL濃度為20ng/mL的水標(biāo)液加入到40mL棕色玻璃瓶,加入磁力攪拌子。 

3.2 加標(biāo)樣品

        稱取5g土壤樣品,放入40mL棕色玻璃瓶,再加入5mL濃度為20ng/mL的水標(biāo)液,加入磁力攪拌子。加標(biāo)濃度為20ug/kg。

3.3 吹掃捕集條件

表1 吹掃捕集條件

就緒參數(shù)

數(shù)值

閥箱溫度

150 °C

GC傳輸線溫度

150 °C

土壤傳輸線溫度

150 ℃

捕集阱就緒溫度

40 °C

除濕阱就緒溫度

50 °C

就緒流量

10 mL/min

土樣閥箱溫度

100 ℃

土杯溫度

45 ℃

吹掃和干吹參數(shù)

數(shù)值

加水體積

5.0 mL

預(yù)熱時(shí)間

2.0 min

預(yù)攪拌

攪拌速度

中速

吹掃時(shí)攪拌

吹掃時(shí)間

11.0 min

吹掃流量

40 mL/min

捕集阱干吹溫度

40 ℃

干吹時(shí)間

2.0 min

干吹流量

200 mL/min

解析參數(shù)

數(shù)值

解析預(yù)加熱溫度

245 ℃

解析溫度

250 °C

解析時(shí)間

2.0 min

排水流量

250 mL/min

烘烤參數(shù)

數(shù)值

捕集阱烘烤溫度

260 ℃

除濕阱烘烤溫度

260 ℃

烘烤時(shí)間

8.0 min

烘烤流量

250mL/min

 

3.4 GC-MS檢測條件

色譜柱:HP-5ms  30m*0.25mm*0.25μm;

進(jìn)樣口溫度:250℃

柱流速:1mL/min(恒流);

進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣,分流比30:1

柱箱溫度:35℃,保持4min,以5℃/min升溫至125℃,保持0min

后運(yùn)行:280℃5min。

四極桿溫度:150℃;離子源溫度:230℃;傳輸線溫度:290℃;

掃描模式:全掃描(SCAN),掃描范圍:m/z 35270 amu。

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4.1 目標(biāo)化合物的SCAN色譜圖

 

1 64種目標(biāo)物和3種內(nèi)標(biāo)物的混標(biāo)SCAN色譜圖

4.2 土樣加標(biāo)回收率結(jié)果

2為對(duì)濃度為20.0µg/kg 的土樣加標(biāo)樣品分別進(jìn)行了 6 次平行測定,得到本方法64種目標(biāo)物和3種替代物的回收率及精密度結(jié)果如表2所示,回收率65.2%~110.6%RSD2.0%~11.4%。 

2 64種目標(biāo)物和3種替代物回收率結(jié)果

序號(hào)

化合物名稱

RT/min

回收率/%

平均值/%

RSD

1

2

3

4

5

6

1

氯甲烷

1.555

68.8

70.0

76.2

68.1

73.2

62.7

69.8

6.6%

2

氯乙烯

1.581

112.8

107.6

112.9

104.5

116.7

105.4

110.0

4.4%

3

氯乙烷

1.671

92.4

95.6

96.4

93.0

93.5

82.5

92.2

5.4%

4

溴甲烷

1.674

101.7

106.0

104.5

102.5

103.5

95.1

102.2

3.7%

5

三氯氟甲烷

1.744

100.1

115.5

119.2

109.1

121.2

95.0

110.0

9.6%

6

順式-1,2-二氯乙烯

1.859

102.8

116.8

119.6

108.3

109.4

104.8

110.3

6.0%

7

碘*烷

1.888

75.2

82.4

75.6

71.0

73.5

77.0

75.8

5.1%

8

二硫化碳

1.964

83.0

92.2

91.4

80.9

88.5

88.4

87.4

5.2%

9

反式-1,2-二氯乙烯

2.106

90.7

99.3

98.3

91.2

90.9

88.6

93.2

4.8%

10

1,1-二氯乙烷

2.192

93.5

95.6

97.7

88.1

94.1

88.6

92.9

4.1%

11

氯丁二烯

2.265

92.2

102.4

100.2

93.9

91.0

92.9

95.4

4.9%

12

2-丁酮

2.311

85.4

85.4

83.5

81.8

77.6

96.0

84.9

7.2%

13

11-二氯乙烯

2.412

92.4

98.1

96.4

92.4

91.7

88.7

93.3

3.6%

14

2, 2-二氯丙烷

2.467

95.2

99.0

99.8

98.0

94.7

96.5

97.2

2.1%

15

溴氯甲烷

2.537

95.0

98.9

97.6

95.9

95.1

93.7

96.0

2.0%

16

二氯二氟甲烷

2.583

93.7

98.7

96.2

93.9

93.8

90.7

94.5

2.9%

17

二溴氟甲烷 (SS)

2.661

93.3

98.1

96.9

94.8

93.9

93.6

95.1

2.1%

18

1,1,1-三氯乙烷

2.803

96.5

98.6

99.7

99.2

93.5

89.2

96.1

4.3%

19

1,1-二氯丙烯

2.931

97.1

107.9

104.3

97.9

96.5

95.8

99.9

5.0%

20

1,2-二氯乙烷

2.951

98.7

102.9

100.7

99.5

99.6

89.8

98.5

4.6%

21

3.026

94.4

101.7

99.9

95.7

93.7

99.3

97.5

3.4%

22

四氯化碳

3.023

102.1

112.8

109.9

105.0

104.1

98.9

105.4

4.8%

23

三氯乙烯

3.724

91.9

98.7

98.4

92.6

92.0

94.9

94.8

3.3%

24

1,2-二氯丙烷

3.820

93.2

100.3

96.8

94.1

94.8

94.5

95.6

2.7%

25

二溴甲烷

3.875

94.1

99.3

96.8

97.4

98.0

83.3

94.8

6.2%

26

一溴二氯甲烷

4.097

87.8

93.8

91.7

89.3

89.7

79.7

88.7

5.5%

27

4-甲基-2-戊酮

4.778

97.7

93.7

97.1

95.3

90.2

90.7

94.1

3.4%

28

-1,3-二氯丙烯

4.798

76.2

84.9

79.8

74.0

71.2

79.1

77.6

6.2%

29

甲苯-D8 SS

5.389

93.6

102.3

102.1

98.7

97.7

93.3

98.0

4.0%

30

甲苯

5.516

94.7

104.0

102.6

98.5

99.6

93.2

98.8

4.3%

31

-1,3-二氯丙烯

5.684

80.3

87.6

85.2

80.9

78.1

87.9

83.3

4.9%

32

1,1,2-三氯乙烷

6.023

116.3

103.4

102.2

100.8

103.4

97.7

104.0

6.1%

33

1,3-二氯丙烷

6.266

119.6

112.7

118.8

96.1

97.0

108.0

108.7

9.5%

34

四氯乙烯

6.732

91.0

101.2

98.9

91.7

91.3

92.7

94.4

4.7%

35

二溴氯甲烷

6.796

96.3

94.9

94.8

89.9

92.9

83.1

92.0

5.3%

36

1,2-二溴*烷

7.091

99.4

103.4

103.3

99.8

98.5

88.9

98.9

5.4%

37

氯苯

8.241

99.3

100.6

97.9

93.9

97.7

92.7

97.0

3.2%

38

1,1,2-三氯丙烷

8.426

97.7

100.4

98.0

96.1

96.0

81.1

94.9

7.3%

39

1,1,1,2-四氯乙烷

8.536

98.8

99.9

99.9

97.5

97.9

87.5

96.9

4.9%

40

乙苯

8.733

108.0

116.5

108.5

104.7

102.2

93.3

105.6

7.3%

41

對(duì)-二甲苯

9.066

96.8

109.5

106.0

103.1

99.6

96.4

101.9

5.1%

42

-二甲苯

9.118

97.4

98.6

96.8

85.2

94.3

91.7

94.0

5.3%

43

苯乙烯

9.882

88.1

94.4

91.1

87.0

83.7

94.7

89.8

4.8%

44

-二甲苯

9.879

95.4

101.6

99.1

96.0

94.5

93.1

96.6

3.3%

45

溴仿

10.018

92.0

93.5

90.3

88.3

88.9

79.6

88.8

5.5%

46

異丙苯

10.994

100.2

109.0

106.8

99.4

97.8

91.8

100.8

6.2%

47

1,1,2,2-四氯乙烷

11.113

108.2

112.7

108.3

108.1

103.4

97.5

106.4

4.9%

48

4-溴氟苯 (SS

11.211

101.2

112.3

108.6

83.2

97.5

88.8

98.6

11.4%

49

1,2,3-三氯丙烷

11.211

101.2

112.3

108.6

83.2

97.5

90.8

98.9

11.0%

50

溴苯

11.307

98.4

106.3

101.8

99.2

94.3

95.9

99.3

4.3%

51

2-氯甲苯

11.990

101.4

109.8

106.5

100.6

99.5

93.7

101.9

5.5%

52

正丙苯

12.062

108.0

113.6

111.4

102.6

101.2

95.3

105.3

6.5%

53

4-氯甲苯

12.274

93.4

109.5

106.3

99.5

98.4

94.5

100.3

6.4%

54

1,3,5-三甲基苯

12.642

98.1

105.9

103.6

96.8

95.8

93.0

98.9

5.0%

55

叔丁基苯

13.380

99.3

109.0

107.5

99.7

99.5

93.1

101.3

5.8%

56

1,2,4-三甲基苯

13.499

109.8

116.6

115.4

107.9

107.5

103.3

110.1

4.6%

57

1,2-二氯苯

13.942

99.7

102.5

101.5

92.8

91.6

93.3

96.9

5.0%

58

仲丁基苯

14.005

93.3

103.9

101.6

93.3

92.0

87.8

95.3

6.4%

59

1,4-二氯苯

14.292

93.1

98.7

95.9

89.5

89.4

92.3

93.1

3.9%

60

4-異丙基甲苯

14.555

109.0

119.7

117.7

107.5

107.2

102.3

110.6

6.1%

61

1,3-二氯苯

14.862

93.3

96.7

95.0

89.5

89.0

82.7

91.0

5.6%

62

正丁基苯

15.592

95.2

107.1

105.5

95.4

91.5

88.0

97.1

7.8%

63

1,2-二溴-3-氯丙烷

16.869

101.4

101.9

98.0

97.1

93.7

94.1

97.7

3.6%

64

1,2,4-三氯苯

19.498

72.2

83.3

82.6

74.2

72.4

72.1

76.1

7.0%

65

19.781

89.4

92.0

96.7

93.5

84.4

88.7

90.8

4.7%

66

六氯丁二烯

20.375

69.9

79.7

73.1

69.0

64.7

64.2

70.1

8.2%

67

1,2,3-三氯苯

20.459

63.7

69.1

67.6

65.2

60.2

65.6

65.2

4.8%

 



5、
結(jié)果與討論

實(shí)驗(yàn)使用了萊伯泰科 PT2000全自動(dòng)固液吹掃捕集儀,參考《HJ 605-2011土壤和沉積物揮發(fā)性有機(jī)物的測定吹掃補(bǔ)集氣相色譜-質(zhì)譜法》,建立了土壤中揮發(fā)性有機(jī)物的測定方法。方法得到的64種目標(biāo)物和3種替代物回收率為65.2%~110.6%,RSD2.0%~11.4%,*HJ 605-2011中相應(yīng)的要求。