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全自(zì)動固(gù)液吹(chuī)掃捕集儀在水質和土(tǔ)壤(rǎng)VOCs檢測中的應用

更新時間:2022-03-21       點(diǎn)擊次(cì)數:7016

前言

揮發性有機物,常用VOCs表示,它是Volatile Organic Compounds三個詞第一個字(zì)母的縮寫。根據世界衛生組織WHO)的定義,VOCs是在常(cháng)溫下,沸點50260的各種有機(jī)化合物。在我國,VOCs是指常(cháng)溫下飽和蒸汽壓大於70 Pa、常壓下沸點在260以下的有機化合物,或在20條件下,蒸汽壓大於或者等於10 Pa且具(jù)有揮發性的全部有機化合物。常分為非甲烷碳氫化合物(簡稱NMHCs)、含(hán)氧有機化(huà)合物、鹵代烴、含氮有機化(huà)合物、含硫有機化合物等幾(jǐ)大類。VOCs參(cān)與大(dà)氣環(huán)境中臭氧和二次(cì)氣溶膠的形成,其對區域性大氣臭氧汙染(rǎn)、PM2.5汙染具有重要的影(yǐng)響。大多數VOCs具有令人不適的特殊氣味,並具有毒性、刺激性、致畸性和(hé)致(zhì)癌作用,特別是苯、甲苯及甲醛等對人體健康會(huì)造成很大的(de)傷(shāng)害。VOCs是導致城市(shì)灰霾(mái)和光化學(xué)煙霧的重要前體物,主要(yào)來源於煤化工、石油化工、燃料塗料製造、溶劑製造(zào)與(yǔ)使用等過程。

本方法參考《HJ 639-2012 水質 揮發性有(yǒu)機物的測定吹(chuī)掃捕集/氣相色譜-質譜法》和《HJ 605-2011土壤和(hé)沉積物揮發性有機物(wù)的測定吹掃補集氣相色譜-質譜法》中的測試方法,使用LabTech PT1000 全自動(dòng)固液吹掃捕集儀建立了水和土壤中VOCs的檢測(cè)方法,方法快速高效、靈敏、準確可靠。

關鍵詞

PT1000 全自動固(gù)液吹掃捕(bǔ)集儀HJ639-2012HJ 605-2011VOCs  

 

第一篇:吹掃捕(bǔ)集-氣相色譜/質譜法測(cè)定水中58VOCs

1、 儀器和設備

1.1 PT1000 全自動(dòng)固液吹掃捕集儀,.17c嫩嫩草色视频蜜 %A公司;

1.2 7820A氣相色譜儀安捷倫公司;

1.3 5977B質譜儀,安(ān)捷倫公(gōng)司(sī);

1.4 樣品瓶: 40 mL棕色玻璃瓶(píng),具矽(guī)橡膠-聚(jù)四(sì)氟乙烯襯墊螺旋蓋;

1.5容量瓶: 50 mL棕色(sè)容量瓶,A級。

2、 試(shì)劑和材料

2.1空白試劑水:二次(cì)蒸餾水或通(tōng)過純水設備製備的水;

2.2甲醇(色譜純, Fisher Chemical

2.3 內標(biāo)貯(zhù)備溶液:ρ=1000μg/mL,氟苯(běn)和1,4-二氯苯-d4國家標準物質;

2.4 替代物(wù)貯備溶(róng)液:ρ=1000μg/mL,二溴氟甲烷、甲苯-d8 4-溴氟苯(běn),國家標(biāo)準物質;

2.5標準貯備液: ρ=2000μg/mL國家標準物質

2.6標準中間液:ρ=25μg/mL

用甲醇(2.2)稀釋標準貯備液(2.5),避(bì)光(guāng)低溫保存;

2.7 內標中間液(yè):ρ=25μg/mL

用甲醇(chún)(2.2)稀釋標準貯備液(2.3),避光(guāng)低溫保(bǎo)存;

2.8替代物中間液:ρ=25μg/mL

用甲醇(2.2)稀釋(shì)標準貯備液(2.4),避光低溫保存。

3測試過程

3.1 樣品分析方法

3.1.1 吹(chuī)掃(sǎo)捕集(jí)條件

表(biǎo)1 水中VOCs吹掃捕(bǔ)集條件

就緒參數

數值

閥箱溫度

150 °C

GC傳輸線溫度

150 °C

捕集阱就緒溫度

40 °C

除濕阱就緒溫度

50 ℃

吹掃(sǎo)和幹吹參數

數值

取(qǔ)樣(yàng)體積

5.0 mL

吹掃時間

11.0 min

吹(chuī)掃流量

40 mL/min

捕集阱幹吹溫度

40 ℃

幹吹時間

2.0 min

解析參數

數值

解析預加(jiā)熱溫度

245 ℃

解析溫度

250 °C

解析時間

2.0 min

烘烤參數

數值(zhí)

捕集阱烘烤溫度

260 ℃

除濕阱烘烤溫度

260 ℃

烘烤時間

8.0 min

 

3.1.2 GCMS檢測條件

色譜柱:HP-5ms  30m*0.25mm*0.25μm

進樣口溫度:220℃

柱流速:1mL/min(恒流);

進樣方(fāng)式:分流進樣,分流比(bǐ)30:1

柱箱溫度:35℃,保持2min,以5℃/min升(shēng)溫至(zhì)120℃,保持1min,以10℃/min升溫(wēn)至220℃保持2min

離子(zǐ)源:EI 源;

離子源溫度:230℃;

掃描方式:全掃描,掃描(miáo)範圍:m/z 35270 amu

溶劑延遲:2.0min

接口溫度:260

3.2校準曲線繪(huì)製

分(fèn)別移取(qǔ)一定量的標準中間(jiān)液(yè)(2.6)和替代物標準溶液(2.8)快速加到裝有空(kōng)白試劑水(2.1)的容量瓶(1.5)中,並定容至刻度(dù),將容量瓶垂(chuí)直振搖三次,混合均勻, 配製目標化合物和替代(dài)物的濃度分別為 0.51.02.05.010.020.040.0μg/L 標準係列。用全掃方法, 從低濃度到(dào)高(gāo)濃度依次測定,記錄標準係列目標化合物和(hé)相對應內標的保留(liú)時間、定量離子的響應值(zhí)。

4、實驗(yàn)結果

4.1目標化合物的(de)色譜圖

圖(tú)156種揮發性(xìng)有機(jī)物標樣色譜圖。

1揮發性(xìng)有機物標樣色譜圖

4.2標準曲線結果

以目(mù)標化合物峰麵積為縱坐標,濃(nóng)度為橫(héng)坐標,用線性擬合建立校準曲線。56種(zhǒng)目標物的(de)R2  均在0.995以上,其中大部分都在0.998以上。滿(mǎn)足HJ639-20128.2.4要求(qiú)的曲線(xiàn)相關係數需大(dà)於等於 0.990

 

4.3 精密度及準確度結果

        對濃度分別0.5μg/L1.0 μg/L 、10.0μg/L的低中高三個濃度分別進行了 8 次平行測定,得到精密度和準確度(dù)結果(guǒ)滿足HJ639-201210.1規定的精密度0.4%-20%的要求,滿足HJ639-201210.2規定的準確度84.7%-111%的要求。

 

4.4 檢出限(xiàn)結果

根據HJ 168-2020標準中A.1 方法(fǎ)檢出限的計算(suàn)方法,計算出在(zài)此條件下所有物質的檢出(chū)限及定量下限見表2所示,均滿足HJ639-2012中附錄A的要求。

 

2檢出限結果

序(xù)號

化合(hé)物

保留時間/min

檢出限/ μg/L

定量下限/μg/L

1

氯(lǜ)乙烯

2.318

0.107

0.43

2

11-二氯乙烯

3.933

0.066

0.27

3

二氯甲(jiǎ)烷

4.598

0.108

0.43

4

反式-12-二氯乙烯

4.971

0.106

0.42

5

11-二氯乙烷

5.605

0.086

0.35

6

氯丁二烯

5.747

0.056

0.23

7

22-二氯丙烷

6.523

0.098 

0.39

8

順式-12-二氯乙烯

6.538

0.072

0.29

9

溴氯甲烷

6.942

0.148

0.59

10

氯仿

7.084

0.081

0.32

11

二溴氟甲(jiǎ)烷SS

7.351

-

-

12

111-三氯乙烷

7.414

0.091

0.36

13

四氯化碳

7.676

0.070

0.28

14

11-二氯丙烯

7.702

0.101

0.41

15

8.048

0.061

0.24

16

12-二(èr)氯乙烷

8.075

0.074

0.30

17

三氯乙烯

9.281

0.056

0.22

18

12-二氯丙烷

9.69

0.119

0.48

19

二溴甲烷

9.915

0.101

0.40

20

一溴二氯甲烷

10.282

0.075

0.30

21

順(shùn)13-二氯丙烯

11.247

0.087

0.35

22

甲苯-D8SS

11.808

-

-

23

甲苯

11.955

0.047

0.19

24

-13-二氯丙烯

12.479

0.073

0.29

25

112-三氯乙烷

12.862

0.071

0.29

26

四氯乙烯

13.197

0.103

0.41

27

13-二氯丙烷

13.223

0.072

0.29

28

二溴氯甲烷

13.758

0.071

0.28

29

12-二溴乙烷

13.963

0.092

0.37

30

氯苯

15.232

0.072

0.29

31

1112-*

15.473

0.045

0.18

32

乙苯

15.572

0.042

0.17

33

間對(duì)二甲苯

15.882

0.032

0.13

34

鄰二(èr)甲(jiǎ)苯

16.878

0.063

0.25

35

苯乙烯

16.915

0.072

0.29

36

溴仿

17.292

0.076

0.30

37

異丙苯

17.822

0.048

0.19

38

4-溴(xiù)氟苯SS

18.22

- 

-

39

溴苯

18.571

0.050

0.20

40

1122-*

18.797

0.111

0.44

41

123-三氯丙烷

18.76

0.061

0.24

42

正丙(bǐng)苯

18.986

0.046

0.19

43

2-氯甲苯

19.127

0.052

0.21

44

4-氯甲苯

19.426

0.056

0.23

45

135-三甲基苯

19.478

0.041

0.16

46

叔丁基苯

20.265

0.040

0.16

47

124-三甲基苯

20.385

0.048

0.19

48

仲丁基苯

20.794

0.057

0.23

49

13-二氯苯

20.941

0.054

0.22

50

4-異丙基甲苯

21.151

0.050

0.20

51

14-二氯苯

21.156

0.063 

0.25 

52

12-二氯苯(běn)

21.943

0.069

0.27

53

正丁基苯

22.042

0.042

0.17

54

12-二溴-3-氯丙烷

23.521

0.105

0.42

55

124-三氯苯

25.073

0.060

0.24

56

六氯丁二烯

25.44

0.070

0.28

57

25.482

0.040

0.16

58

123-三(sān)氯苯

25.906

0.057

0.23

 

 

5結果與討論

實(shí)驗使用了(le)LabTech PT1000全自動固液(yè)吹掃捕集儀,參考《HJ 639-2012 水質 揮(huī)發性有機物的測(cè)定(dìng)吹掃捕集/氣相色譜-質譜法》,建立了水中揮發性(xìng)有機物的測定方法(fǎ)。方法得到的58種揮(huī)發性有機物的校正曲線R2  都在0.995以上,回收率為87.1%~110.3%RSD1.5%~10.8%,*HJ 639-2012中相(xiàng)應的(de)要求

 

 

第二(èr)篇(piān):吹掃捕集-氣相色譜(pǔ)/質譜法測定土壤中64VOCs

1儀器和設備

1.1 PT1000全自動固液吹掃捕集(jí)儀,.17c嫩嫩草色视频蜜 %A公司;

1.2 7890B-5977B氣質聯用儀,安捷倫公司;

1.3 樣品瓶: 40 mL棕色玻璃瓶,具矽橡膠-聚四氟乙烯襯墊螺旋蓋。

1.4容量瓶: A 級,50mL

2試劑(jì)和材料

2.1空白試劑水:二次蒸餾水或通過純水設備製備的水;

2.2甲醇(色譜純, Fisher Chemical);

2.3標(biāo)準貯備液: ρ=200μg/mL,國家標準物質;

2.4內標標準溶液:ρ=125μg/mL,國家標準(zhǔn)物質

包括氟苯、氯苯(běn)-d5和(hé)1,4-二氯苯-d4,濃度均(jun1)為125μg/mL

2.5 替代物標準溶液:ρ=200μg/mL,國家標準(zhǔn)物(wù)質

      包括二溴氟甲(jiǎ)烷、甲(jiǎ)苯-d8 4-溴氟苯,濃(nóng)度均為200μg/mL

2.6 標準工作液(含替代物):ρ=10μg/mL

3、測試(shì)過程

3.1標(biāo)準樣品

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

3.2 加標樣品

        稱取5g土壤樣品,放入40mL棕色玻璃瓶(píng)中(zhōng),再加入5mL濃(nóng)度為20ng/mL的水標液,加入磁力攪拌子。加標濃度為20ug/kg

3.3 吹掃捕集條件(jiàn)

   

1 吹掃捕集(jí)條件

就緒參數

數值

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(jǐng)就緒溫(wēn)度

40 °C

除濕阱就緒溫(wēn)度(dù)

50 °C

土杯溫度

45 ℃

吹掃和幹吹參數

數值

加水體積

5.0 mL

預熱時間

2.0 min

攪拌速度

中速

吹掃時間

11.0 min

吹掃流量

40 mL/min

捕(bǔ)集阱幹吹溫度

40 ℃

幹吹時間

2.0 min

解(jiě)析參數

數值(zhí)

解析預(yù)加(jiā)熱溫度

245 ℃

解析溫度

250 °C

解析時間

2.0 min

烘烤參數

數值

捕集阱烘烤溫度

260 ℃

除濕阱烘烤溫度

260 ℃

烘烤時間

8.0 min

 

3.4 GC-MS檢測條件(jiàn)

色譜柱:HP-5ms  30m*0.25mm*0.25μm

進樣口溫度(dù):250℃

柱流速:1mL/min(恒流);

進樣方式:分流進樣,分流(liú)比30:1

柱箱溫度:35℃,保(bǎo)持4min,以5℃/min升溫至125℃,保持0min

後運行:280℃5min

四極杆溫度(dù):150℃;離子源溫度:230℃;傳輸線溫度:290℃

掃描模式:全掃描(SCAN),掃描範圍(wéi):m/z 35270 amu

4、實驗結果

4.1 目標化合物的SCAN色譜圖

 

1 64種目標物和(hé)3種內標物的(de)混標SCAN色(sè)譜圖

4.2 土樣加標(biāo)回收率結果

表(biǎo)2為對濃度為20.0µg/kg 的土樣(yàng)加標樣品分別進行(háng)了 6 次平行測定,得到本方法64種目標物和(hé)3種替代物的回收(shōu)率(lǜ)及精密(mì)度結果。由表中數據可知,本方(fāng)法測定的64種目標物和3種替代物回(huí)收率65.2%~110.6%RSD2.0%~11.4%

2 64種目標(biāo)物和(hé)3種替代物回收率結果(guǒ)

序號

化合物名稱(chēng)

RT/min

回收(shōu)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(lǜ)氟(fú)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

碘甲(jiǎ)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(èr)氯乙(yǐ)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(lǜ)丁(dīng)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

22-二氯丙烷

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(xiù)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(xiù)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(wù)酮

4.778

97.7

93.7

97.1

95.3

90.2

90.7

94.1

3.4%

28

-1,3-二(èr)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(yǐ)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(lǜ)乙烯

6.732

91.0

101.2

98.9

91.7

91.3

92.7

94.4

4.7%

35

二溴氯(lǜ)甲烷

6.796

96.3

94.9

94.8

89.9

92.9

83.1

92.0

5.3%

36

1,2-二溴乙烷

7.091

99.4

103.4

103.3

99.8

98.5

88.9

98.9

5.4%

37

氯苯(běn)

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-*

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

-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(jiǎ)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-*

11.113

108.2

112.7

108.3

108.1

103.4

97.5

106.4

4.9%

48

4-溴氟(fú)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(běn)

12.062

108.0

113.6

111.4

102.6

101.2

95.3

105.3

6.5%

53

4-氯(lǜ)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(běn)

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(èr)氯(lǜ)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結果與討論

實(shí)驗使用了LabTech PT1000全自動固液吹掃捕集儀,參考《HJ 605-2011土壤和沉(chén)積(jī)物揮發性有機物的測定吹(chuī)掃補集氣相色譜-質譜法》,建立了土壤中揮發性有機物的測定方法。方法得到的64種目標物和3種替代物回收率為65.2%~110.6%RSD2.0%~11.4%,*HJ 605-2011中(zhōng)相應的要求

 

 

 

 

 

 

 

 

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