《水环境监测》课件-学习情景37 多环芳烃的测定

室内环境检测与控制技术专业资源库ProfessionalResourceBaseofIndoorEnvironmentalInspectionandControlTechnology多环芳烃的测定——液液萃取/高效液相色谱法

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预备知识

1. 多环芳烃多环芳烃（PAHs）是指两个以上苯环以稠环形式相连的化合物，是一类广泛存在于环境中的持久性有机污染物，主要来源于化石燃料的不完全燃烧。美国环保署公布的16种优先控制PAHs为萘、苊、二氢苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、芁屈、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3-cd]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[ghi]苝。其中不少化合物对人体和生物具有“三致”作用。

一

预备知识

图多环芳烃的结构式

一

预备知识

多环芳烃多为无色或淡黄色结晶，个别具深色，具有较高的熔点和沸点，蒸汽压很低，难溶于水。2.液液萃取液液萃取是利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来。

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预备知识

3.高效液相色谱（HPLC）高效液相色谱系统一般由高压输液泵、进样装置、色谱柱、检测器、数据记录及处理系统组成。其中高压输液泵、色谱柱、检测器都是关键部件。HPLC利用高压输液泵输送流动相通过整个色谱系统，泵的性能好坏直接影响到整个系统的质量和分析结果的可靠性。色谱柱是色谱系统的心脏，担负着分离作用。要求柱效高、选择性好、分析速度快等。检测器的作用是把洗脱液中组分的浓度转变为电信号，并由数据记录和处理系统绘出谱图。下图为两种不同检测器串联的十六种多环芳烃标准色谱图。

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预备知识

二实训准备

准备事宜

名称方法样品的采集和保存样品必须采集在预先洗净烘干的采样瓶中，采样前不能用水样预洗采样瓶，以防止样品的沾染或吸附。采样瓶要完全注满，不留气泡。若水中有残余氯存在，要在每升水中加入80mg硫代硫酸钠（5）除氯。样品采集后应避光于4℃以下冷藏，在7d内萃取，萃取后的样品应避光于4℃以下冷藏，在40d内分析完毕。

二实训准备

准备事宜

名称方法实训试剂1乙腈（CH3CN）液相色谱纯。2甲醇（CH3OH）液相色谱纯3二氯甲烷（CH2Cl2）液相色谱纯。4正己烷（C6H14）液相色谱纯5硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）

6无水硫酸钠（Na2SO4）在400℃下烘烤2h，冷却后，贮于磨口玻璃瓶中密封保存。

二实训准备

准备事宜

名称方法实训试剂

7氯化钠（NaCl）在400℃下烘烤2h，冷却后，贮于磨口玻璃瓶中密封保存。8多环芳烃标准贮备液质量浓度为200mg/L，含十六种多环芳烃的乙腈溶液，包括萘、苊、二氢苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、芁屈、苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3-cd]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[ghi]苝。贮备液于4℃以下冷藏。

二实训准备

准备事宜

名称方法实训试剂9多环芳烃标准使用液取1.0ml多环芳烃标准贮备液于10ml容量瓶中，用乙腈（1）稀释至刻度，该溶液中含多环芳烃20.0mg/L。在4℃以下冷藏。10十氟联苯（Decafluorobiphenyl）纯度：99%，样品萃取前加入，用于跟踪样品前处理的回收率。11十氟联苯标准贮备溶液称取十氟联苯（10）0.025g，准确到1mg，于25ml容量瓶中，用乙腈溶解并稀释至刻度，该溶液中含十氟联苯1000µg/ml。在4℃以下冷藏。

二实训准备

准备事宜

名称方法实训试剂12十氟联苯标准使用溶液取1.0ml十氟联苯标准贮备溶液（11）于25ml容量瓶中，用乙腈稀释至刻度，该溶液中含十氟联苯40µg/ml。在4℃以下冷藏。13淋洗液二氯甲烷/正己烷（1+1）混合溶液（体积分数）14硅胶柱1000mg/6.0ml

二实训准备

准备事宜

名称方法

15弗罗里硅土柱1000mg/6.0ml实训试剂16玻璃棉或玻璃纤维滤纸：在400℃加热1h，冷却后，贮于磨口玻璃瓶中密封保存。

17氮气纯度≥99.999%，用于样品的干燥浓缩。

二实训准备

准备事宜

名称方法样的预处理

液液萃取

萃取摇匀水样，量取1000ml水样（萃取所用水样体积根据水质情况可适当增减），倒入2000ml的分液漏斗中，加入50µl十氟联苯（12），加入30g氯化钠（7），再加入50ml二氯甲烷（3）或正己烷（4），振摇5min，静置分层，收集有机相，放入250ml接收瓶中，重复萃取两遍，合并有机相，加入无水硫酸钠至有流动的无水硫酸钠存在。放置30min，脱水干燥。浓缩用浓缩装置浓缩至1ml，待净化。如萃取液为二氯甲烷，浓缩至1ml，加入适量正己烷至5ml，重复此浓缩过程3次，最后浓缩至1ml，待净化。

二实训准备

准备事宜

名称方法样的预处理

液液萃取

净化饮用水和地下水的萃取液可不经过柱净化，转换溶剂至0.5ml直接进行HPLC分析。地表水和其他萃取液的净化：用1g硅胶柱（14）或弗罗里硅土柱（15）作为净化柱，将其固定在液液萃取净化装置上。先用4ml淋洗液冲洗净化柱，再用10ml正己烷平衡净化柱（当2ml正己烷流过净化柱后，关闭活塞，使正己烷在柱中停留5min）。将浓缩后的样品溶液加到柱上，再用约3ml正己烷分3次洗涤装样品的容器，将洗涤液一并加到柱上，弃去流出的溶剂。被测定的样品吸附于柱上，用10ml二氯甲烷/正己烷（1+1）洗涤吸附有样品的净化柱，收集洗脱液于浓缩瓶中（当2ml洗脱液流过净化柱后关闭活塞，让洗脱液在柱中停留5min）。浓缩至0.5～1.0ml，加入3ml乙腈，再浓缩至0.5ml以下，最后准确定容到0.5ml待测。

三分析步骤

1. 色谱条件的设定色谱条件Ⅰ：梯度洗脱程序：65%乙腈+35%水，保持27min；以2.5%乙腈/min的增量至100%乙腈，保持至出峰完毕。流动相流量：1.2ml/min。色谱条件Ⅱ：梯度洗脱程序：80%甲醇+20%水，保持20min；以1.2%甲醇/min的增量至95%甲醇+5%水，保持至出峰完毕。流动相流量：1.0ml/min。检测器：紫外检测器的波长：254nm、220nm和295nm。荧光检测器的波长：激发波长λex为280nm，发射波长λem为340nm。20min后λex为300nm，λem为400nm、430nm和500nm。2. 标准曲线的绘制取一定量多环芳烃标准使用液（9）和十氟联苯标准使用液（12）于乙腈中，制备至少5个浓度点的标准系列，多环芳烃质量浓度分别为0.1、0.5、1.0、5.0、10.0µg/ml，贮存在棕色小瓶中，于冷暗处存放。

三分析步骤

通过自动进样器或样品定量环分别移取5种浓度的标准使用液10μl，注入液相色谱，得到各不同浓度的多环芳烃的色谱图。以峰高或峰面积为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。标准曲线的相关系数＞0.999，否则重新绘制标准曲线。每个工作日应测定曲线中间点溶液，来检验标准曲线。

三分析步骤

样品的测定

取10μl待测样品注入高效液相色谱仪中。记录色谱峰的保留时间和峰高（或峰面积）。空白试验

在分析样品的同时，应做空白试验，即用蒸馏水代替水样，按与样品测定相同步骤分析，检查分析过程中是否有污染。

三分析步骤

三分析步骤

四质量保证和质量控制

1.空白测试所有空白测试结果应低于方法检出限。1.1试剂空白：每批试剂均应分析试剂空白。1.2空白试验：每分析一批样品至少做一个空白试验。2.加标回收率控制范围2.1空白加标：各组分的回收率在60%～120%。2.2十氟联苯：回收率在50%～130%。

四质量保证和质量控制

3.连续校准（曲线中间点检查）连续校准的质量浓度为曲线中间点。按下式计算ρc与校准点ρi的相对偏差（D）：D=(ρ_c-ρ_i)/ρ_i×100%式中：D——ρc与校准点ρi的相对偏差，%；ρi——校准点的质量浓度（如1.0mg/ml）；ρc——测定的该校准点的质量浓度。如果D≤10%，则初始标准曲线仍能继续使用；如果任何一个化合物的D＞10%，要查找原因，采取措施。如果采取措施后不能找到问题根源，应绘制新的标准曲线。五多环芳烃测定原始数据记录表1.标准曲线绘制组分浓度保留时间峰高或峰面积标准曲线µg/mlγ萘0.1

0.5

1

5

10

苊0.1

0.5

1

5

10

芴0.1

0.5

1

5

10

组分浓度保留时间峰高或峰面积标准曲线µg/mlγ二氢苊0.1

0.5

1

5

10

菲0.1

0.5

1

5

10

蒽0.1

0.5

1

5

10

五多环芳烃测定原始数据记录表组分浓度保留时间峰高或峰面积标准曲线µg/mlγ十氟联苯0.1

0.5

1

5

10

荧蒽0.1

0.5

1

5

10

芘0.1

0.5

1

5

10

五多环芳烃测定原始数据记录表组分浓度保留时间峰高或峰面积标准曲线µg/mlγ

0.1

0.5

1

5

10

苯并[a]蒽0.1

0.5

1

5

10

苯并[b]荧蒽0.1

0.5

1

5

10

五多环芳烃测定原始数据记录表组分浓度保留时间峰高或峰面积标准曲线µg/mlγ苯并[k]荧蒽0.1

0.5

1

5

10

苯并[a]芘0.1

0.5

1

5

10

二苯并[a,h]蒽0.1

0.5

1

5

10

五多环芳烃测定原始数据记录表组分浓度保留时间峰高或峰面积标准曲线µg/mlγ苯并[ghi]苝0.1

0.5

1

5

10

茚并[1,2,3-cd]芘0.1

0.5

1

5

10

五多环芳烃测定原始数据记录表2.样品的测定：组分样品峰面积或峰高从标准曲线查得组分质量浓度，mg/L样品中组分的质量浓度，µg/L萘空白

样品1

平行样

空白

苊样品1

平行样

芴空白

样品1

平行样

五多环芳烃测定原始数据记录表组分样品峰面积或峰高从标准曲线查得组分质量浓度，mg/L样品中组分的质量浓度，µg/L二氢苊空白

样品1

平行样

空白

菲样品1

平行样

蒽空白

样品1

平行样

五多环芳烃测定原始数据记录表组分样品峰面积或峰高从标准曲线查得组分质量浓度，mg/L样品中组分的质量浓度，µg/L十氟联苯空白

样品1

平行样

荧蒽空白

样品1

平行样

芘空白