环境水样中六种芳香胺的富集及气相色谱检测方法的研究

摘要

芳香胺类化合物在化工生产中具有重要的用途，常被用作印染、药品、杀虫剂、高分子材料、炸药等化工产品的合成中间体，但其大量使用所带来的环境污染问题确是不容忽视的。对于芳香胺类化合物的分析与检测一直是环境工作者的研究热点之一。
　　本研究旨在建立一种用于对氟苯胺等6种芳香胺类化合物同时检测的毛细管气相色谱方法(GC)。实验过程中考察了色谱柱的种类、柱温、载气流速、进样量、检测器温度及进样口温度等条件对6种芳香胺类物质分离与检测的影响，确定了最佳色谱条件:以HP-5MS空心毛细管柱(30m×0.32 mm×0.25μm)为色谱分离柱;采取程序升温方式:初始温度70℃，以20℃/min升至150℃，并保持1 min;以氮气为载气，流速为5.0 mL/min;尾吹气（氮气）流速为30 mL/min;氢气流速为35 mL/min;空气流速为400 mL/min;采用不分流进样，最佳进样量为1μL;进样口温度为260℃，FID检测器温度为320℃。在最佳实验条件下，六种组分在4 min内全部出峰，且达到较好的分离，完全可以满足6种芳香胺类物质的同时分离与检测。
　　本项研究同时建立了分散液相微萃取(DLLME)和固相萃取(SPE)两种样品前处理方法，以用于环境水样中的六种芳香胺的提取和富集。通过实验参数的优化，确定了两种前处理方法的最佳实验条件。其中，分散液相微萃取是以200μL二氯甲烷作为萃取剂，1.0 mL异丙醇为分散剂，萃取时间为5 min，水样最佳萃取pH值为9～11，不需加盐。固相萃取时，上样体积为25 mL，水样pH为7.5，采用0.5 mL甲醇为洗脱剂。
　　在最佳实验条件下，分别建立了DLLME-GC和SPE-GC两种方法测定环境水样中的六种芳香胺，绘制六种组分的工作曲线，线性相关系数均≥0.9990，线性范围可达到三个数量级。其中，DLLME-GC对各组分的富集倍数在16～26倍之间，检出限为0.2～0.7μg/L(S/N=3)，样品加标平均回收率为93.2％～104％，相对标准偏差为3.4％～4.9％。SPE-GC对各组分的富集倍数在15～47倍之间，检出限为0.4～1.1μg/L(S/N=3)，样品加标平均回收率为92.5％～109％，相对标准偏差为2.4％～6.1％。所建立的两种方法均成功的用于实际水样的检测。
　　研究结果表明，所建立的DLLME-GC和SPE-GC两种芳香胺测定方法均具有操作简单、快速、灵敏、准确、分析成本低、对环境友好的特点，完全可以满足环境水样中芳香胺的同时分析与检测。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 芳香胺类化合物的环境存在及主要危害

1．2 六种芳香胺的性质及主要用途

1．3 芳香胺类化合物的分析现状

1．3．1 分光光度法

1．3．2 气相色谱法

1．3．3 气相色谱-质谱联用法

1．3．4 高效液相色谱

1．3．5 高效液相色谱-质谱联用

1．3．6 毛细管电泳法

1．4 色谱分析样品预处理技术

1．4．1 液液萃取

1．4．2 液相微萃取

1．4．3 固相萃取

1．4．4 固相微萃取

1．5 本课题的选题背景、意义及目的

第2章 六种芳香胺FID-GC检测方法研究

2．1 方法简介

2．1．1 方法原理

2．1．2 定性和定量

2．2 实验部分

2．2．1 仪器和试剂

2．2．2 仪器操作

2．3 结果与讨论

2．3．1 色谱柱的选择

2．3．2 进样方式的确定

2．3．3 进样量的选择

2．3．4 柱前压力的的选择

2．3．5 空气、氢气及尾吹气流速的确定

2．3．6 柱温的选择

2．3．7 进样口温度的选择

2．3．8 检测器温度的确定

2．3．9 标准溶液的稳定性

2．3．10 最佳实验条件

2．3．11 标准曲线

2．3．12 精密度实验

2．4 小结

第3章 DLLME提取富集水样中六种芳香胺及实际水样的测定

3．1 引言

3．2 实验操作

3．2．1 仪器和试剂

3．2．2 实验步骤

3．2．3 实验条件

3．3 结果与讨论

3．3．1 萃取剂种类的选择

3．3．2 分散剂种类的选择

3．3．3 萃取剂体积的选择

3．3．4 分散剂体积的选择

3．3．5 pH的选择

3．3．6 盐浓度的选择

3．3．7 萃取时间的选择

3．3．8 工作曲线及检出限

3．3．9 富集倍数

3．3．10 样品测定和回收率实验

3．4 小结

第4章 SPE提取富集环境水样中六种芳香胺及实际水样的测定

4．1 引言

4．2 实验操作

4．2．1 仪器与试剂

4．2．2 实验条件

4．2．3 固相萃取操作步骤

4．3 结果与讨论

4．3．1 SPE小柱的选择

4．3．2 上样速度与洗脱速度的确定

4．3．3 洗脱剂种类的选择

4．3．4 洗脱剂体积的选择

4．3．5 水样pH值的选择

4．3．6 最大上样体积

4．3．7 工作曲线及检出限

4．3．8 样品测定和回收率实验

4．4 小结

第5章 结论

参考文献

致谢