2016年5月31日,《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”)正式由国务院印发实施。此次详查对检测项目、分析方法和参考标准做了明确的规定,其中关于土壤中硝基苯类化合物的测定,采用《土壤和沉积物 硝基苯类化合物的测定 气相色谱-质谱法》报批稿测试方法。
加压流体萃取技术是近年来发展起来的一种在高温、高压条件下快速处理固体或半固体样品的方法,与常用的索氏提取、超声提取、微波萃取技术等方法相比,具有节省溶剂、快速、回收率高、健康环保、自动化程度高等明显优势。
本实验介绍了使用莱伯泰科高效压力溶剂萃取系统(HPSE)提取土壤中的15种硝基苯类化合物,SePRO全自动固相萃取系统净化,MV5多通道平行浓缩系统浓缩后用气质联用仪进行检测的一整套方法。
01
实验部分
1.1仪器和设备
HPSE-E高效压力溶剂萃取系统(莱伯泰科公司);
SePRO全自动固相萃取系统(莱伯泰科公司);
MV5多通道平行浓缩系统(莱伯泰科公司);
7890B气相色谱-5977B质谱联用仪(安捷伦公司);
1.2 试剂和样品
正己烷(色谱纯);丙酮(色谱纯);二氯甲烷(色谱纯);
快速溶剂萃取溶剂:正己烷-丙酮混合溶剂,1+1 (V/V);
固相萃取洗脱溶剂:正己烷-二氯甲烷混合溶剂,1+9 (V/V);
硝基苯类化合物标准使用液(200μg / mL,溶剂为正己烷);
内标使用液(10 mg/L,溶剂为正己烷);
替代物使用液(10 mg/L,溶剂为正己烷);
弗罗里硅土固相萃取柱(1g/6mL,LabTech);
硅藻土(置于马弗炉中450℃烘4h,冷却后贮于玻璃瓶中于干燥器内保存)。
1.3土壤样品处理
1.3.1 提取
取研细过筛后的环境土样5g,与3g硅藻土混合均匀,装填至11mL的萃取罐中。同样方法装填好两个萃取罐后,置于HPSE中(双通道运行,可同时萃取两个样品),萃取溶剂为丙酮-正己烷(1:1,体积比) 混合溶液,系统压力10.34Mpa,萃取温度100℃,加热平衡时间2min,静态萃取时间6min,冲洗体积60%,N2吹扫60s。循环运行两次。萃取液收集到60mL收集管中。
1.3.2 浓缩
将收集管置于MV5中,室温下,开启氮吹针定时跟随功能。浓缩过程中使用正己烷淋洗收集管,最后置换溶剂为正己烷,样品体积在1mL左右。
1.3.3 净化
净化过程采用弗罗里硅土柱净化方式。具体方法如下:
按照图1方法进行净化实验,其中正己烷二氯甲烷溶液配比为1:9,体积比。收集液用MV5浓缩,中间使用正己烷溶剂置换,最后用正己烷定容至1mL,待测。
图1 弗罗里硅土柱净化方法
1.4样品加标回收率实验
按1.3.1方法装填样品,进行加标实验,加标浓度为20μg/kg,然后按照1.3.1~1.3.3方法进行实验,共进行三组6个平行样品,最后用正己烷定容至1mL,用来测定加标回收率。
1.5 GC/MS检测条件
色谱柱:DB-5MS UI 毛细管柱30m*0.25mm*0.25μm;进样口温度:MMI进样口,采用程序升温进样模式,60℃保持0.05min,以750℃/min升至280℃,保持0min;不分流进样;载气流速:1.0mL/min;恒流模式;进样量:1.0μL;柱温:40℃保持4min,以10℃/min升至300℃,保持2min。
离子源:电子轰击源,70eV;四极杆温度:180℃;离子源温度:280℃;辅助加热温度:280℃;溶剂延迟时间:6.0min;扫描模式:SIM+Scan(化合物保留时间,定量和定性离子见下表)
表1 硝基苯类化合物定量和定性选择离子
02
实验结果
2.1 17种硝基苯类化合物色谱图分离情况(含内标和替代)
图2 硝基苯类化合物标准液总离子流谱图
2.2 加标样品的回收率
表2弗罗里硅土柱净化加标样品回收率
03
结 论
由表2可知,加压流体萃取-固相萃取-气质法测定土壤中的15种硝基苯类化合物,加标回收率在51%-119%之间,替代物标准品硝基苯-D5加标回收率平均值为50 %,2-氟联苯加标回收率平均值为67 %,完全符合标准中要求的加标样品回收率控制范围:40 % ~ 150 % 的质控要求。同时将六次分析的结果计算其RSD %,所有化合物的相对标准偏差均小于7.7 %,本方法测定的样品加标浓度为20μg/kg。
60mL收集管同时适用于这三种仪器,10mL收集管也可以用于SePRO和MV5之间,实验过程中不需要进行液体的转移,能够有效的减少转移过程中造成的损失。
综上所述,加压流体萃取-固相萃取-气质法测定土壤中的硝基苯类化合物这一实验中,莱伯泰科HPSE高效压力溶剂萃取系统、SePRO全自动固相萃取系统和MV5多通道平行浓缩系统能够高效、稳定地达到实验的要求,可以提供领域范围内的良好应用。
(来源:北京莱伯泰科仪器股份有限公司)