苯胺类化合物是土壤中常有的有机污染物。苯胺类化合物常见于印染、制药等土壤中,苯胺类是一种重要的有机化工原料,环境中的苯胺主要来源于橡胶、印染、制药、塑料、陶器上釉等工艺生产过程。环境中苯胺的残余量已引起 人们的极大关注,早已将其列人优先监测的污染物。主要引起高铁血红蛋白血症和肝、肾及皮肤损害。眼睛接触:可出现结膜角膜炎。皮肤接触:可引起皮炎。因此,建立简单、快速、灵敏、有效的苯胺类测定方法十分必要。
1 液相色谱仪测定土壤中的苯胺类污染物实验部分
1.1 仪器和试剂
1.1.1 仪器
Agilent 1200液相色谱仪;
色谱柱:Ultimate XB-C18 4.60×250mm,5 um .
1.1.2 试剂
1) 苯胺、邻硝基苯胺、间硝基苯胺、对硝基苯胺、2,4一二硝基苯胺、
2,6一二硝基苯胺、3,5一二硝基苯胺为色谱纯标样。
2) 二氯甲烷、丙酮、乙睛等均为色谱纯试剂。
3) 氢氧化钠、盐酸均为分析纯试剂。
4) 无水硫酸钠为分析纯试剂,用前在马弗炉中350烘4 h。
5) 氟罗里硅土100~200目色层分析用,进口分装,400℃下烘2h,置干燥器中备用。
1.2 样品制备
1.2.1 土样预处理
将土壤样品风干、研磨后过筛,称取土壤20g,加适量硅藻土拌匀,填人萃取池中,若萃取池中仍有空间,则用硅藻土填满,萃取。取下样品萃取液,于38℃用氮吹仪进行浓缩至lmL,待净化。
1.2.2 样品净化
苯胺类的预分离和浓缩:称取含水量10%的氟罗里硅土6g,制成环巳烷浆液,湿法装入内径为lOmm的玻璃柱中,新装好的色谱柱应用二氯甲烷和丙酮冲洗数次,然后将预浓缩过的萃取液通过此玻璃柱,再用2mL的环巳烷洗K—D浓缩瓶三次并通过层析柱,用30mL二氯甲丙酮洗 脱液浸泡层析柱,再用30mL洗脱液洗脱柱中苯胺类,全部洗脱液接入氮吹瓶中于氮吹仪中浓缩定容到预定体积1mL,用Welchrom Syringe Filter Nylon 13mm 0.45um (Part Number:00802-02202,Lot Number:140108)过滤器对浓缩样品进行过滤,将此萃取液按下面色谱分析条件进行分析测定。
1.3 色谱分析条件
流动相为70%0.05mol/L乙酸胺缓冲液加30%乙睛,流速为0.8 mL/min;紫外检测器,鉴定波长为285 nm;进样量10 uL。色谱柱温l6℃。
1.4 标准曲线的绘制
先以甲醇为溶剂将苯胺类7种单标用重量法配制,充分溶解后,再分别量取一定体积混合成中间储备液后逐级稀释后液浓度见表1。
表1 苯胺类各成分混标的浓度
苯胺 | 邻硝基苯胺 | 间硝基苯胺 | 2,6-二硝基苯胺 | 3,5-二硝基苯胺 | 对硝基苯胺 | 2,4-二硝基苯胺 |
8.00 | 5.20 | 6.20 | 10.07 | 8.80 | 7.85 | 7.63 |
4.00 | 2.60 | 3.11 | 3.80 | 4.40 | 3.92 | 3.82 |
0.82 | 0.53 | 0.63 | 0.75 | 0.88 | 0.78 | 0.76 |
0.17 | 0.10 | 0.12 | 0.15 | 0.18 | 0.16 | 0.15 |
0.08 | 0.05 | 0.06 | 0.08 | 0.09 | 0.06 | 0.08 |
将以上苯胺类标准液依次测定后,绘制标准曲线见表2。
表2 苯胺类各成分标准曲线
苯胺类成分 | 标准曲线 | 相关系数 |
苯胺 | y=10.14x+0.2180 | 0.9999 |
邻硝基苯胺 | y=32.00x+0.4730 | 0.9999 |
间硝基苯胺 | y=23.04+0.2886 | 0.9998 |
2,6-二硝基苯胺 | y=10.90x+0.3597 | 0.9996 |
3,5-二硝基苯胺 | y=15.32x+0.3326 | 0.9998 |
对硝基苯胺 | y=6.097x+0.1444 | 0.9999 |
2,4-二硝基苯胺 | y=14.50x+0.3369 | 0.9997 |
1.5 定性和定量计算
利用保留时间定性,利用苯胺类混合标准样品做为外标,利用峰面积进行定量计算。
2 液相色谱仪测定土壤中的苯胺类污染物的结果和讨论
2.1 色谱条件的确定
2.1.1 流动相的选择
因此选择70%0.05mol/L乙酸铵缓冲液加30%乙睛做流动相。其色谱图见图2。
图l 65%0.05mol/L乙酸铵缓冲液和35% 甲醇流动相
(1一苯胺、2一邻硝基苯胺、3一间硝基苯胺、4一对硝基苯胺、5— 2,4一二硝基苯胺、6—2,6一二硝基苯胺与7—3,5一二硝基苯胺)
图2 70% 乙酸铵缓冲液和30% 乙睛流动相
(1一苯胺、2一邻硝基苯胺、3一间硝基苯胺、4一对硝基苯胺、5— 2,4一二硝基苯胺、6—2,6一二硝基苯胺、7—3,5一二硝基苯胺)
2.1.3 柱温的选择
参考本地气温的变化规律,选择16℃作为该色谱柱的适宜温度。
2.1.4 准确度、精密度和检出限
依据美国EPA SW一846中规定的方法检出限,连续分析7个接近检出限浓度的实验室空白加标样品,分别在7个20g空白土壤中加入苯胺类混标,计算其标准偏差S,再依据公式MLD=St( n-1,0.99)计算出检出限,在99%的置信区间,7个分析值的偏差均非常小,S=0.012-0.032,此时,t(6.0.99)=3.143,其中,为t( n-1,0.99)是置信度为99%、自由度为n一1时的t值;其中n为重复分析的样品数。
经实验确定,取7个20g空白土壤,分别进行7次低浓度加标回收测定,加标量为表1中浓度按苯胺类混标100uL的平均加标回收率为63.8% -92.7%,相对标准偏差(RSD)≤4.8%。其检出限与回收率结果见表3。
表3 精密度、加标回收率与检出限(n=7)
苯胺类 | 平均回收率/% | (x )/ug | RSD/% | 检出限(mg/Kg) |
苯胺 | 91.8 | 0.73 | 2.9 | 5×10-4 |
邻硝基苯胺 | 87.10 | 0.65 | 4.8 | 1×10-4 |
间硝基苯胺 | 78.0 | 0.60 | 4.4 | 1×10-4 |
2,6-二硝基苯胺 | 64.1 | 0.68 | 1.8 | 2×10-4 |
3,5-二硝基苯胺 | 92.8 | 0.79 | 3.2 | 2×10-4 |
对硝基苯胺 | 68.4 | 0.62 | 3.6 | 2×10-4 |
2,4-二硝基苯胺 | 69.0 | 0.64 | 3.0 | 2×10-4 |
2.1.5 实际样品与空白测定
土壤取样进行监测分析,其空白与样品色谱图见图3、图4,其空白土壤均没有苯胺类检出,实际样品仅检出了苯胺和间硝基苯胺,其中苯胺含量为0.006mg/kg间硝基苯胺含量为0.O03mg/kg。
三.液相色谱仪测定土壤中的苯胺类污染物的结论
液相色谱仪可以快速、准确的测定每种化合物的含量。 结果准确、可靠。