方案概述
前言:
酚類化合物是指芳香烴中苯環(huán)上的氫原子被羥基取代所生成的一類有機(jī)化合物。這類物質(zhì)可通過皮膚、黏膜或消化道進(jìn)入人體,長期暴露可能引起慢性中毒,存在致癌風(fēng)險。特別值得注意的是,固體廢物中的酚類污染物會通過吸附作用長期殘留,并通過食物鏈的富集作用最終威脅人類健康。
鑒于酚類化合物的環(huán)境風(fēng)險,美國、加拿大等國家已對固體廢物中的酚類化合物制定了相應(yīng)的控制標(biāo)準(zhǔn)。為加強(qiáng)環(huán)境管理,我國也先后發(fā)布了一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),主要控制的酚類化合物包括苯酚、甲酚類、氯酚類和硝基酚等。
本篇文章參考了《固體廢物 酚類化合物的測定 氣相色譜法》(HJ 711-2014),采用皖儀科技?xì)庀嗌V儀GC6100配置FID檢測器對固體廢物中酚類化合物進(jìn)行檢測。
關(guān)鍵詞:酚類化合物;氣相色譜;FID檢測器;固體廢物。
1.實驗方法
1.1 儀器配置

皖儀科技GC6100氣相色譜儀
表1 氣相色譜系統(tǒng)配置清單
|
序號 |
名稱 |
數(shù)量 |
|
1 |
GC6100氣相色譜儀 |
1 |
|
2 |
FID檢測器 |
1 |
|
3 |
ALS6100自動進(jìn)樣器 |
1 |
1.2 實驗材料及輔助設(shè)備
21種酚類化合物標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液(1000μg/mL):自購有證標(biāo)準(zhǔn)溶液,于4℃以下避光密封冷藏;
甲醇:色譜純;
二氯甲烷:色譜純;
乙酸乙酯:色譜純;
二氯甲烷與乙酸乙酯混合溶劑:4+1(V/V);
分析天平;
載氣:高純氮氣;
氫氣發(fā)生器;
空氣發(fā)生器。
1.3 測試條件
色譜柱:SE-30毛細(xì)管色譜柱,30m×0.25mm×0.25μm;
程序升溫:柱初始溫度80℃,保持3分鐘;以10℃/min速率升溫至250℃保持5分鐘;
柱流量:1mL/min;
進(jìn)樣口溫度:260℃;
檢測器溫度:280℃;
空氣流量:300mL/min;
氫氣流量:40mL/min;
尾吹流量:10mL/min;
分流進(jìn)樣:分流比2:1;
進(jìn)樣體積:1.0μL。
1.4 溶液配制
1.4.1 二氯甲烷與乙酸乙酯混合溶劑:4+1(V/V)
準(zhǔn)確量取40mL二氯甲烷,再加入10mL乙酸乙酯,充分混勻即可。
1.4.2 線性標(biāo)準(zhǔn)工作溶液
分別吸取21種酚類化合物標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液(1000μg/mL)5.0μL、25.0μL、50μL、100μL、250μL、500μL于5mL容量瓶中,用二氯甲烷與乙酸乙酯混合溶劑稀釋至標(biāo)線,配制校準(zhǔn)系列,目標(biāo)化合物濃度分別為1μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、20μg/mL、50μg/mL、100μg/mL。
2.結(jié)果與討論
2.1標(biāo)樣定性試驗

圖1 酚類化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液(100μg/mL)色譜圖
(出峰順序:1:苯酚、2:2-氯酚、3:鄰-甲酚、4/5:對/間-甲酚、6:2-硝基酚、7:2,4-二甲酚、8:2,4-二氯酚、9:2,6-二氯酚、10:4-氯-3-甲酚、11:2,4,6-三氯酚;12:2,4,5-三氯酚;13:2,4-二硝基酚;14:4-硝基酚;15:2,3,4,6-四氯酚;16/17:2,3,4,5-四氯酚/2,3,5,6-四氯酚;18:2-甲基-4,6-二硝基酚、19:五氯酚;20:2-(1-甲基-正丙基)-4,6-二硝基酚(地樂酚)、21:2-環(huán)己基-4,6二硝基酚。)
表2 酚類化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液(100μg/mL)色譜參數(shù)
|
化合物名 |
保留時間(min) |
峰面積 |
理論塔板數(shù) |
分離度 |
|
苯酚 |
6.418 |
369.485 |
52877 |
2.789 |
|
2-氯酚 |
6.748 |
272.489 |
46798 |
8.313 |
|
鄰-甲酚 |
7.648 |
396.142 |
111176 |
3.789 |
|
對/間-甲酚 |
7.987 |
768.375 |
134789 |
10.921 |
|
2-硝基酚 |
8.921 |
237.690 |
180067 |
3.430 |
|
2,4-二甲酚 |
9.181 |
394.096 |
295980 |
6.195 |
|
2,4-二氯酚 |
9.596 |
218.001 |
333318 |
7.538 |
|
2,6-二氯酚 |
10.090 |
218.354 |
390434 |
19.570 |
|
4-氯-3-甲酚 |
11.251 |
290.926 |
693111 |
18.521 |
|
2,4,6-三氯酚 |
12.287 |
177.133 |
722583 |
1.838 |
|
2,4,5-三氯酚 |
12.384 |
180.397 |
835410 |
26.377 |
|
2,4-二硝基酚 |
13.852 |
147.520 |
942138 |
6.880 |
|
4-硝基酚 |
14.266 |
224.523 |
815865 |
8.494 |
|
2,3,4,6-四氯酚 |
14.801 |
150.254 |
888772 |
1.143 |
|
2,3,4,5-四氯酚/2,3,5,6-四氯酚 |
14.874 |
307.906 |
286384 |
5.379 |
|
2-甲基-4,6-二硝基酚 |
15.331 |
193.298 |
1084926 |
32.424 |
|
五氯酚 |
17.225 |
141.642 |
1414521 |
9.102 |
|
2-(1-甲基-正丙基)-4,6-二硝基酚(地樂酚) |
17.755 |
232.019 |
1468691 |
54.861 |
|
2-環(huán)己基-4,6二硝基酚 |
21.532 |
241.031 |
1185953 |
N/A |
說明:由上述譜圖可見,酚類化合物各物質(zhì)間色譜峰的分離度均大于1.0,滿足實驗分析需求。
2.2 線性

圖2 酚類化合物標(biāo)準(zhǔn)曲線及相關(guān)系數(shù)
說明:本次測試的酚類化合物標(biāo)準(zhǔn)工作曲線目標(biāo)化合物濃度分別為1μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、20μg/mL、50μg/mL、100μg/mL,酚類化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液中各組分的線性良好,線性相關(guān)系數(shù)>0.999,滿足實驗分析需求。
2.3 精密度

圖3 酚類化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液(5μg/mL)色譜圖

圖4 酚類化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液(20μg/mL)色譜圖

圖5 酚類化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液(100μg/mL)色譜圖
表3 精密度色譜參數(shù)
|
酚類化合物(5μg/mL) |
酚類化合物(20μg/mL) |
酚類化合物(100μg/mL) |
|||
|
組分 |
RSD% |
組分 |
RSD% |
組分 |
RSD% |
|
苯酚 |
0.477 |
苯酚 |
0.669 |
苯酚 |
0.614 |
|
2-氯酚 |
0.583 |
2-氯酚 |
0.676 |
2-氯酚 |
0.798 |
|
鄰-甲酚 |
0.598 |
鄰-甲酚 |
0.706 |
鄰-甲酚 |
0.717 |
|
對/間-甲酚 |
0.568 |
對/間-甲酚 |
0.712 |
對/間-甲酚 |
0.710 |
|
2-硝基酚 |
0.422 |
2-硝基酚 |
0.733 |
2-硝基酚 |
0.731 |
|
2,4-二甲酚 |
0.656 |
2,4-二甲酚 |
0.615 |
2,4-二甲酚 |
0.748 |
|
2,4-二氯酚 |
0.805 |
2,4-二氯酚 |
0.763 |
2,4-二氯酚 |
0.713 |
|
2,6-二氯酚 |
0.916 |
2,6-二氯酚 |
0.728 |
2,6-二氯酚 |
0.712 |
|
4-氯-3-甲酚 |
0.605 |
4-氯-3-甲酚 |
0.929 |
4-氯-3-甲酚 |
0.687 |
|
2,4,6-三氯酚 |
0.599 |
2,4,6-三氯酚 |
0.729 |
2,4,6-三氯酚 |
0.715 |
|
2,4,5-三氯酚 |
0.329 |
2,4,5-三氯酚 |
0.720 |
2,4,5-三氯酚 |
0.667 |
|
2,4-二硝基酚 |
0.985 |
2,4-二硝基酚 |
0.898 |
2,4-二硝基酚 |
0.729 |
|
4-硝基酚 |
0.746 |
4-硝基酚 |
0.949 |
4-硝基酚 |
0.573 |
|
2,3,4,6-四氯酚 |
0.790 |
2,3,4,6-四氯酚 |
0.592 |
2,3,4,6-四氯酚 |
0.864 |
|
2,3,4,5-四氯酚/2,3,5,6-四氯酚 |
0.661 |
2,3,4,5-四氯酚/2,3,5,6-四氯酚 |
0.534 |
2,3,4,5-四氯酚/2,3,5,6-四氯酚 |
0.707 |
|
2-甲基-4,6-二硝基酚 |
0.449 |
2-甲基-4,6-二硝基酚 |
0.795 |
2-甲基-4,6-二硝基酚 |
0.704 |
|
五氯酚 |
0.259 |
五氯酚 |
0.994 |
五氯酚 |
0.763 |
|
2-(1-甲基-正丙基)-4,6-二硝基酚(地樂酚) |
0.401 |
2-(1-甲基-正丙基)-4,6-二硝基酚(地樂酚) |
0.613 |
2-(1-甲基-正丙基)-4,6-二硝基酚(地樂酚) |
0.685 |
|
2-環(huán)己基-4,6二硝基酚 |
0.889 |
2-環(huán)己基-4,6二硝基酚 |
0.836 |
2-環(huán)己基-4,6二硝基酚 |
0.822 |
說明:分別對濃度為5μg/mL、20μg/mL和100μg/mL的酚類化合物樣品進(jìn)行6次重復(fù)性測定,其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為:0.3~1.0%、0.5%~1.0%、0.6%~0.9%,各物質(zhì)色譜峰的標(biāo)準(zhǔn)偏差均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.4 檢出限

圖6 檢出限溶液(1μg/mL)色譜圖
表4 酚類化合物各組分的方法檢出限和測定下限
|
序號 |
物質(zhì)名稱 |
檢出限(mg/kg) |
測定下限(mg/kg) |
|
1 |
苯酚 |
0.003 |
0.012 |
|
2 |
2-氯酚 |
0.004 |
0.016 |
|
3 |
鄰-甲酚 |
0.003 |
0.012 |
|
4/5 |
對/間-甲酚 |
0.008 |
0.032 |
|
6 |
2-硝基酚 |
0.01 |
0.04 |
|
7 |
2,4-二甲酚 |
0.005 |
0.02 |
|
8 |
2,4-二氯酚 |
0.007 |
0.028 |
|
9 |
2,6-二氯酚 |
0.02 |
0.08 |
|
10 |
4-氯-3-甲酚 |
0.003 |
0.012 |
|
11 |
2,4,6-三氯酚 |
0.005 |
0.02 |
|
12 |
2,4,5-三氯酚 |
0.008 |
0.032 |
|
13 |
2,4-二硝基酚 |
0.001 |
0.004 |
|
14 |
4-硝基酚 |
0.008 |
0.032 |
|
15 |
2,3,4,6-四氯酚 |
0.002 |
0.008 |
|
16/17 |
2,3,4,5-四氯酚/2,3,5,6-四氯酚 |
0.004 |
0.016 |
|
18 |
2-甲基-4,6-二硝基酚 |
0.02 |
0.08 |
|
19 |
五氯酚 |
0.003 |
0.012 |
|
20 |
2-(1-甲基-正丙基)-4,6-二硝基酚(地樂酚) |
0.02 |
0.08 |
|
21 |
2-環(huán)己基-4,6二硝基酚 |
0.007 |
0.028 |
酚類化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液(1μg/mL)重復(fù)進(jìn)樣8次,經(jīng)計算可得,當(dāng)固體廢物取樣量為10.0g時,21種酚類化合物的方法檢出限為0.001mg/kg~0.02mg/kg,測定下限為0.004mg/kg~0.08mg/kg,符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
3.結(jié)論
本方法采用皖儀科技?xì)庀嗌V儀GC6100配置FID檢測器對固體廢物中酚類化合物進(jìn)行檢測。實驗結(jié)果顯示,酚類化合物各物質(zhì)間色譜峰的分離度均大于1.0,滿足實驗分析需求。標(biāo)準(zhǔn)工作曲線濃度為1-100μg/mL時,標(biāo)準(zhǔn)溶液中各組分的線性良好,線性相關(guān)系數(shù)>0.999,滿足實驗分析需求。精密度試驗及方法的檢出限和測定下限結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)要求,可采用此方法進(jìn)行固體廢物中酚類化合物的檢測。
4.注意事項
實驗中使用的溶劑和標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液配制及樣品前處理過程中應(yīng)在通風(fēng)柜中進(jìn)行,操作時應(yīng)按規(guī)定要求佩戴實驗室防護(hù)用品,避免接觸皮膚和衣物。
酚類化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)避光密封冷藏,使用前需恢復(fù)至室溫。
相關(guān)產(chǎn)品
如需下載完整解決方案,請?zhí)顚懸韵滦畔ⅰ?