《水環(huán)境監(jiān)測》課件-學(xué)習(xí)情景39 酚類化合物的測定

室內(nèi)環(huán)境檢測與控制技術(shù)專業(yè)資源庫ProfessionalResourceBaseofIndoorEnvironmentalInspectionandControlTechnology酚類化合物的測定——液液萃取氣相色譜法一

預(yù)備知識

1、酚酚是一種芳香族碳?xì)浠衔锏暮跹苌?。其羥基直接與苯環(huán)相聯(lián)。酚類化合物被美國國家環(huán)保局列為129種優(yōu)先控制污染物黑名單中的一種。酚類化合物是重要的化工原料或中間體，隨著石油化工、塑料、合成纖維、焦化等工業(yè)的迅速發(fā)展，各種含酚廢水也相應(yīng)增多，由于酚的毒性涉及水生生物的生長和繁殖，污染飲用水源，對水體造成嚴(yán)重污染。含酚廢水在我國水污染控制中被列為重點(diǎn)解決的有害廢水之一。一

預(yù)備知識2、液液萃取萃取法主要是利用難溶于水的萃取劑與廢水接觸，使廢水中的酚類化合物在從水相轉(zhuǎn)移到溶劑相中,從而達(dá)到酚類物質(zhì)與水分離的目的。根據(jù)目前回收與處理含酚廢水的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)核算的結(jié)果，對于濃度高于1000mg/L的高濃度含酚廢水，采取溶液萃取工藝，是一種經(jīng)濟(jì)高效的處理方法。一

預(yù)備知識3、氣相色譜（GC）氣相色譜系統(tǒng)一般由氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測及信號記錄系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)組成。其中氣路系統(tǒng)量個(gè)管路密閉的系統(tǒng)，流動相在系統(tǒng)內(nèi)連續(xù)運(yùn)行。要求載氣穩(wěn)定而純凈。氣相色譜儀的分離系統(tǒng)是色譜柱，混合物各組分在此分離。氣相色譜儀的檢測器很多，常用的有熱導(dǎo)檢測器（TCD）、氫火焰離子化檢測器（FID）、電子捕獲檢測器（ECD）、熱離子化檢測器（TID）和火焰光度檢測器（FPD）。溫控系統(tǒng)主要控制、測量和設(shè)定柱箱、進(jìn)樣系統(tǒng)和檢測器的溫度。濃縮后的酚類化合物萃取液用氣象色譜毛細(xì)管色譜柱分離，氫火焰檢測器檢測，以色譜柱保留時(shí)間定性，外標(biāo)法定量，如圖1所示一

預(yù)備知識圖1酚類化合物的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備準(zhǔn)備

名稱方法事宜樣品的采集和保存

樣品必須采集在預(yù)先洗凈烘干的采樣瓶中，采樣前不能用水樣預(yù)洗采樣瓶，以防止樣品的沾染或吸附。采樣瓶要完全注滿，不留氣泡。若水中有殘余氯存在，要在每升水中加入80mg硫代硫酸鈉除氯。樣品采集后加入適量鹽酸溶液將水樣調(diào)節(jié)至pH＜2，水樣應(yīng)充滿樣品瓶并加蓋密封，在4℃下避光保存。若水樣不能及時(shí)測定，應(yīng)在7d內(nèi)萃取。萃取液在4℃下避光保存，20d內(nèi)完成分析。準(zhǔn)備

名稱方法事宜

1實(shí)驗(yàn)用水二次蒸餾水、市售純凈水或通過純水設(shè)備制備的無有機(jī)物水。使用前應(yīng)經(jīng)過空白試驗(yàn)檢驗(yàn)，確認(rèn)在目標(biāo)化合物的保留時(shí)間區(qū)間內(nèi)沒有干擾色譜峰出現(xiàn)或其中的目標(biāo)化合物濃度低于方法檢出限。

2氫氧化鈉水溶液：c(NaOH)=0.2g/mL稱取20g氫氧化鈉，溶于少量水，稀釋至100mL。

3鹽酸溶液：1+3(V/V)量取125mL濃鹽酸（1.19g/mL），用水稀釋500mL二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備準(zhǔn)備

名稱方法事宜

4二氯甲烷/乙酸乙酯混合溶劑：1+1(V/V)用二氯甲烷（農(nóng)殘級）與乙酸乙酯（農(nóng)殘級）按1:1的體積比混合。

5二氯甲烷/正己烷混合溶劑：2+1(V/V)用二氯甲烷（農(nóng)殘級）與正己烷（農(nóng)殘級）按2:1的體積比混合

6氯化鈉在馬弗爐中400℃烘烤4h，并冷卻至室溫，于干燥器中保存

7無水硫酸鈉在馬弗爐中400℃烘烤4h，并冷卻至室溫，于干燥器中保存。二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備準(zhǔn)備

名稱方法事宜

8酚類化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液：r=500～2500mg/L13種目標(biāo)酚類化合物的甲醇溶液，可直接購買有證標(biāo)準(zhǔn)溶液，也可用純標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備。該標(biāo)準(zhǔn)溶液于4℃條件下可保存半年。

9氮?dú)饧兌权R99.999%

10氫氣純度≧99.99%

11空氣須去除水分和有機(jī)物二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備準(zhǔn)備

名稱方法事宜試樣的制備萃取地表水和地下水樣品的萃取:搖勻水樣，量取500mL倒入1000mL分液漏斗中，加入30g氯化鈉，振搖溶解后，加入60mL二氯甲烷/乙酸乙酯混合溶劑，振搖，放出氣體，再振搖萃取5～10min，靜置10min以上，至有機(jī)相與水相充分分離，收集有機(jī)相。重復(fù)萃取1~2次，合并有機(jī)相。有機(jī)相經(jīng)無水硫酸鈉脫水，并用適量二氯甲烷/乙酸乙酯混合溶劑洗滌無水硫酸鈉，收集有機(jī)相萃取液。

生活污水和工業(yè)廢水樣品的萃?。翰捎脷溲趸c溶液直接將水樣調(diào)節(jié)至pH＞12，加入10g氯化鈉，振搖溶解后，加入40mL二氯甲烷/正己烷混合溶劑萃取兩次，收集水相，而后再采用鹽酸溶液將水相調(diào)節(jié)至pH＜2，加入20mL二氯甲烷/乙酸乙酯混合溶劑萃取兩次，收集合并有機(jī)相萃取液。二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備準(zhǔn)備

名稱方法事宜試樣的制備濃縮將脫水干燥后的萃取液轉(zhuǎn)移至濃縮瓶，用濃縮裝置在45℃以下濃縮至0.5~1.0mL，加入二氯甲烷/乙酸乙酯混合溶劑3.0mL，再濃縮定容至1.0mL待測。

二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備三分析步驟色譜條件程序升溫：50℃（保持5min）150℃280℃300℃（保持2min）；進(jìn)樣口溫度：250℃；FID檢測器溫度：300℃;載氣流量：1.5ml/min；氫氣流量：40.0mL/min；空氣流量：450.0mL/min；尾吹氣流量：30.0mL/min；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣1.0min后吹掃，吹掃氣流量30.0mL/min；進(jìn)樣量：1.0mL三分析步驟2.校準(zhǔn)曲線的繪制取一定量酚類化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液于二氯甲烷/乙酸乙酯混和溶劑中，制備6個(gè)濃度點(diǎn)的校準(zhǔn)系列，各目標(biāo)化合物的校準(zhǔn)系列見表1。按照步驟1色譜條件，分別取校準(zhǔn)系列溶液1.0mL由低濃度到高濃度依次進(jìn)樣分析，以峰面積（或峰高）為縱坐標(biāo)，以目標(biāo)化合物濃度為橫坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線。三分析步驟表1標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制三分析步驟3.樣品的測定取1μL待測樣品注入氣相色譜儀中。記錄色譜峰的保留時(shí)間和峰高（或峰面積）。在分析樣品的同時(shí)，應(yīng)做空白試驗(yàn)，即用蒸餾水代替水樣，按與樣品測定相同步驟分析，檢查分析過程中是否有污染。三分析步驟4.計(jì)算樣品中多環(huán)芳烴的質(zhì)量濃度。

式中：ρi——樣品中組分i的質(zhì)量濃度，μg/L；ρ標(biāo)——從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查得組分i的質(zhì)量濃度，mg/L；V1——萃取液濃縮后的體積，μl；V2——水樣體積，ml。四質(zhì)量控制和保證1.定性分析樣品分析前，應(yīng)建立保留時(shí)間窗口t±3S。t為初次校準(zhǔn)時(shí)各濃度級別標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的保留時(shí)間的平均值，S為初次校準(zhǔn)時(shí)各濃度級別標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的保留時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)偏差。當(dāng)樣品分析時(shí)，待測物保留時(shí)間應(yīng)在保留時(shí)間窗口內(nèi)。2.空白試驗(yàn)每20個(gè)樣品或每批樣品（少于20個(gè)樣品/批）至少做1個(gè)實(shí)驗(yàn)室空白和全程序空白樣品，空白樣品中目標(biāo)化合物濃度應(yīng)低于方法檢出限。四質(zhì)量控制和保證3.樣品加標(biāo)每20個(gè)樣品或每批樣品應(yīng)至少做1個(gè)空白樣品加標(biāo)和實(shí)際樣品加標(biāo)，空白樣品的加標(biāo)濃度為方法檢出限的3～10倍；實(shí)際樣品的加標(biāo)濃度為樣品濃度的1～3倍，如實(shí)際樣品中未檢出目標(biāo)化合物，其加標(biāo)濃度參照空白樣品執(zhí)行。空白樣品和實(shí)際樣品加標(biāo)回收率應(yīng)控制在60～130%。四質(zhì)量控制和保證4.校準(zhǔn)曲線每批樣品應(yīng)繪制校準(zhǔn)曲線。校準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)應(yīng)≧0.995，否則應(yīng)查找原因，重新繪制校準(zhǔn)曲線。每20個(gè)樣品或每批樣品分析1次曲線中間濃度點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)溶液，其測定結(jié)果與初始曲線在該點(diǎn)測定濃度的相對偏差應(yīng)≦20%，否則應(yīng)查找原因，重新繪制校準(zhǔn)曲線。1.標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制組分濃度保留時(shí)間峰高或峰面積標(biāo)準(zhǔn)曲線γmg/L苯酚1

2.5

5

12.5

25

50

2-氯酚2

5

10

25

50

100

3-甲酚1

2.5

5

12.5

25

50

五酚類化合物原始數(shù)據(jù)記錄表組分濃度保留時(shí)間峰高或峰面積標(biāo)準(zhǔn)曲線γmg/L2-硝基酚2

5

10

25

50

100

2,4-二甲酚1

2.5

5

12.5

25

50

2,4-二氯酚2

5

10

25

50

100

五酚類化合物原始數(shù)據(jù)記錄表組分濃度保留時(shí)間峰高或峰面積標(biāo)準(zhǔn)曲線γmg/L4-氯酚2

5

10

25

50

100

4-氯-3-甲酚1

2.5

5

12.5

25

50

2,4,6-三氯酚2

5

10

25

50

100

五酚類化合物原始數(shù)據(jù)記錄表組分濃度保留時(shí)間峰高或峰面積標(biāo)準(zhǔn)曲線γmg/L2,4-二硝基酚5

12.5

25

62.5

125

250

4-硝基酚2

5

10

25

50

100

2-甲基-4,6-二硝基酚5

12.5

25

62.5

125

250

五氯酚2

5

10

25

50

100

五酚類化合物原始數(shù)據(jù)記錄表2.樣品的測定：組分樣品峰面積或峰高從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得組分質(zhì)量濃度，mg/L樣品中組分的質(zhì)量濃度，mg/L苯酚全程序空白

運(yùn)輸空白

樣品1

平行樣

全程序空白

2-氯酚運(yùn)輸空白

樣品1

平行樣

3-甲酚全程序空白

運(yùn)輸空白

樣品1

平行樣

五酚類化合物原始數(shù)據(jù)記錄表組分樣品峰面積或峰高從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得組分質(zhì)量濃度，mg/L樣品中組分的質(zhì)量濃度，mg/L

全程序空白

2-硝基酚運(yùn)輸空白

樣品1

平行樣

2,4-二甲酚全程序空白

運(yùn)輸空白

樣品1

平行樣

全程序空白

2,4-二氯酚運(yùn)輸空白

樣品1

平行樣

五酚類化合物原始數(shù)據(jù)記錄表組分樣品峰面積或峰高從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得組分質(zhì)量濃度，mg/L樣品中組分的質(zhì)量濃度，mg/L4-氯酚全程序空白

運(yùn)輸空白

樣品1

平行樣

全程序空白

4-氯-3-甲酚運(yùn)輸空白

樣品1

平行樣

2,4,6-三氯酚全程序空白

運(yùn)輸空白

樣品1

平行樣

五酚類化合物原始數(shù)據(jù)記錄表組分樣品峰面積或峰高從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得組分質(zhì)量濃度，mg/L樣品中組分的質(zhì)量濃度，mg/L

全程序空白

2,4-二硝基酚運(yùn)輸空白

樣品1

平行樣

4-硝基酚全程序空白

運(yùn)輸空白

樣品1

平行樣

2-甲基-4,6-二硝基酚全程序空白

運(yùn)輸空白

樣品1

平行樣