1.介紹
硝基酚類化合物是一類重要且常用的化工原料，作為原材料或中間體被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、殺蟲劑、染料、木材防腐劑和橡膠等生產(chǎn)中。伴隨工業(yè)生產(chǎn)過程，含有該類化合物的廢水隨之排放至環(huán)境中。硝基酚類化合物容易在水體及土壤中殘留累積，難以降解，污染環(huán)境，危害人類及動植物健康。從2021年3月1日起，中國環(huán)境保護標準《HJ 1150-2020水質(zhì) 硝基酚類化合物的測定 氣相色譜-質(zhì)譜法》正式實施，標志著對硝基酚類污染物更嚴格的監(jiān)測與控制。
本文參考上述標準，采用?？?/span>Fotector Plus全自動固相萃取儀實現(xiàn)對水樣中硝基酚類化合物的快速富集和洗脫，然后用?？?/span>EVA80全自動平行濃縮儀進行濃縮，內(nèi)標法定量。在10 ug/L的加標水平下，12種硝基酚類化合物的回收率在65%-109%之間，RSD值小于13%。說明本方法可以滿足水質(zhì)硝基酚類化合物的快速檢測。
關(guān)鍵字：全自動固相萃?。粴庀嗌V-質(zhì)譜聯(lián)用；全自動氮吹濃縮儀；硝基酚
1.儀器和耗材
儀器
Fotector Plus高通量全自動固相萃取儀
Auto EVA 80 全自動平行濃縮儀
Agilent 7890A/5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀
耗材
HLB固相萃取柱（RayCure，500 mg/6mL，
貨號：RC-204-36477）
試劑
甲醇（優(yōu)級純）
二氯甲烷（優(yōu)級純）
乙酸乙酯（優(yōu)級純）
0.02 mol/L稀鹽酸溶液
去離子水
無水硫酸鈉（分析純）
2.樣品制備
準確量取水樣1 L，用鹽酸溶液pH至1～2，加入50 mL甲醇搖勻，超聲10分鐘，待萃取。
2.1富集
依次用8 mL二氯甲烷，10 mL甲醇和10 mL濃度為0.02 mol/L的稀鹽酸溶液對固相萃取柱進行活化，活化速度為5 mL/min。之后讓水樣以5 mL/min的流速通過固相萃取柱富集，上樣完畢后用氮氣以30 psi的壓力將柱子吹干20分鐘。用10 mL乙酸乙酯-二氯甲烷（1+1）混合溶液洗脫固相萃取柱，流速為1 mL/min。收集全部洗脫液于玻璃試管中。具體方法如下圖所示。
2.2固相萃取條件
全自動固相萃取儀 | Fotector Plus |
固相萃取柱 | RayCure，HLB，500 mg/6mL |
活化 | 二氯甲烷、甲醇、0.02 mol/L稀鹽酸溶液 |
洗脫 | 二氯甲烷-乙酸乙酯（1+1）混合溶液 |
Fotector Plus固相萃取方法 2.3濃縮 將洗脫液用?？艫uto EVA80全自動平行濃縮儀在45 ℃條件下濃縮至約1 mL，加入10 uL內(nèi)標，渦旋混勻，轉(zhuǎn)移至進樣小瓶上機分析。 |
3.氣質(zhì)聯(lián)用檢測條件
GC-MS檢測條件：進樣口溫度250 ℃，不分流進樣，進樣量1.0 μL；載氣為高純氦氣，恒流模式；電子轟擊電離源（EI），離子源溫度230 ℃，接口（傳輸線）溫度280 ℃，質(zhì)量分析器溫度150 ℃，溶劑延遲時間11 min。采用SIM模式進行定性分析，選擇離子見表-1。
色譜柱 | HP-5MS 30m*0.25mm*0.25μm |
進樣口溫度 | 250 ℃ |
柱流量 | 1 mL/min |
進樣量 | 1 μL |
初始溫度 | 50 ℃，保持2 min |
階升 | 以6 ℃/min速度升溫至200 ℃，保持2 min |
進樣方式 | 不分流進樣 |
載氣 | 高純氦氣，恒流模式 |
MSD傳輸線輔助加熱 | 280℃ |
離子源溫度 | 230℃ |
四級桿溫度 | 150℃ |
模式 | SIM |
溶劑延遲 | 11 min |
表-1.目標化合物的定量離子和定性離子
序號 | 化合物名稱 | 保留時間 | 定量離子 | 定性離子 |
1 | 2-硝基酚 | 11.901 | 139 | 81，65 |
2 | 萘-d8（內(nèi)標1） | 13.122 | 136 | 108，54 |
3 | 3-甲基-2-硝基酚 | 14.306 | 136 | 153，77 |
4 | 4-甲基-2-硝基酚 | 14.667 | 153 | 154，77 |
5 | 5-甲基-2-硝基酚 | 14.930 | 153 | 123，77 |
6 | 2，5-二硝基酚 | 19.699 | 184 | 63，53 |
7 | 3-硝基酚 | 20.179 | 139 | 93，65 |
8 | 苊-d10（內(nèi)標2） | 21.454 | 164 | 162，160 |
9 | 2，4-二硝基酚 | 20.570 | 184 | 154，63，107 |
10 | 4-硝基酚 | 21.454 | 139 | 109，65 |
11 | 2，6-二硝基酚 | 21.678 | 184 | 126，63 |
12 | 3-甲基-4-硝基酚 | 22.345 | 136 | 153，77 |
13 | 6-甲基-2，4-二硝基酚 | 22.511 | 198 | 105，121，51 |
14 | 2，6-二甲基-4-硝基酚 | 22.928 | 167 | 91，77，137 |
標準溶液總離子流圖（10 ug/mL）
4.結(jié)果與討論
為了驗證該方法的回收率，本實驗向純水樣品(1000 mL)加入硝基酚標準品進行加標回收驗證(n=3)，數(shù)據(jù)如表-2所示。加標回收率在65%-109%之間，RSD值控制在13%以內(nèi)。說明該方法能夠很好地運用于水中硝基酚類化合物的檢測。
序號 | 化合物 | 回收率（%） 樣品-1 | 回收率（%） 樣品-2 | 回收率（%） 樣品-3 | 平均回收率(%) | RSD(%) |
1 | 2-硝基酚 | 68.6 | 70.9 | 65.5 | 68.4 | 4.0 |
2 | 3-甲基-2-硝基酚 | 73.8 | 62.5 | 65.8 | 67.3 | 8.7 |
3 | 4-甲基-2-硝基酚 | 73.4 | 60.3 | 61.3 | 65.0 | 11.2 |
4 | 5-甲基-2-硝基酚 | 86.3 | 70.9 | 68.8 | 75.3 | 12.7 |
5 | 2，5-二硝基酚 | 98.9 | 93.9 | 89.6 | 94.1 | 5.0 |
6 | 3-硝基酚 | 88.3 | 88.3 | 94.5 | 90.4 | 3.9 |
7 | 2，4-二硝基酚 | 96.6 | 102.3 | 95.9 | 98.3 | 3.6 |
8 | 4-硝基酚 | 107.2 | 111.9 | 100.0 | 106.4 | 5.6 |
9 | 2，6-二硝基酚 | 105.6 | 115.1 | 105.9 | 108.9 | 5.0 |
10 | 3-甲基-4-硝基酚 | 94.9 | 102.1 | 104.4 | 100.5 | 4.9 |
11 | 6-甲基-2，4-二硝基酚 | 93.0 | 86.4 | 97.4 | 92.3 | 6.0 |
12 | 2，6-二甲基-4-硝基酚 | 88.6 | 89.2 | 88.9 | 88.9 | 0.3 |
5.總結(jié)
1. 硝基酚類化合物在水中溶解度低，需要加入一定量的甲醇或丙酮助溶以減少瓶壁黏附；
2. 硝基酚類化合物在接近中性的水中主要呈解離態(tài)，要使酚類以非離子形式存在,萃取時須將水樣酸化，使水樣的pH<2；
3. 由于12種硝基酚的極性不同, 有機溶劑對被吸附在固相萃取膜上的硝基酚洗脫能力也不同。標準中只采用二氯甲烷一種溶劑進行洗脫，本方法在此基礎(chǔ)上再加入乙酸乙酯進行洗脫，可以有效提高極性較大的硝基酚回收率。
4. 由于硝基酚類化合物極性較大，在氣相色譜/質(zhì)譜上的響應(yīng)不是很靈敏，且分析靈敏度對儀器分析體系受污染狀況較為敏感。因此在上機分析時建議使用不填玻璃棉的襯管，否則2，4-二硝基酚、2，5-二硝基酚和2，6-二硝基酚這三個化合物極有可能不出峰。
5. 實驗過程中上樣流速不宜過快，應(yīng)控制在5 mL/min以內(nèi)，流速過快將會導(dǎo)致回收率降低。
6. 在濃縮過程中應(yīng)控制最后的溶液在0.5-1.0 mL之間，若濃縮至0.5 mL以下將會導(dǎo)致硝基酚化合物損失過大，回收率降低。
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