顶空-气相色谱法测定水中乙醛、丙烯醛和丙烯腈

福建分析测试Ｆｕｊｉａｎ　Ａｎａｌｙｓｉｓ＆Ｔｅｓｔｉｎｇ　顶空一气相色谱法测定水中乙醛、丙烯醛和丙烯腈　何芸菁　（福州市环境监测站，福建福＇ｋｌ１　３５００１　１）　摘要：建立了顶空一气相色谱法测定水中乙醛、丙烯醛和丙烯腈的分析方法。该方法分离度好，灵敏度高，水中乙　醛、丙烯醛和丙烯腈的检出浓度为０．０３ｍｇ／Ｌ、０．０７ｍｇ／Ｌ、０．０４ｍｇ／Ｌ，回收率分别为８６％一ｌ１５％、８１％～１１０％、８０％～　１０８％。结果表明，顶空一气相色谱法测定水中乙醛、丙烯醛和丙烯腈方法简单快捷，准确，适合地表水、废水中乙醛、　丙烯醛和丙烯腈的同时测定。　关键词：顶空；气相色谱法；乙醛；丙烯醛；丙烯腈；地表水；废水　中图分类号：０６５７．７１文献标识码：Ａ文章编号：１００９—８１４３（２０１３）０６—００４６—０３　Ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９—８１４３．２０１３．０６．１３　Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｃｅｔａｌｄｅｈｙｄｅ，Ａｃｒｙｌａｌｄｅｈｙｄｅ　ａｎｄ　Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ　ｉｎ　Ｗａｔｅｒ　ｗｉｔｈ　Ｈｅａｄｓｐａｃｅ　Ｇａｓ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ　ＨｅＹｕｎ－ｊｉｎｇ　（Ｆｕｚｈｏｕ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｆｕｊｉａｎ，Ｆｕｚｈｏｕ　３５００１１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｈｅａｄｓｐａｃｅ　ｇａｓ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｆｏｒ　ａｃｅｔａｌｄｅｈｙｄｅ，ａｃｒｙｌａｌｄｅｈｙｄｅ　ａｎｄ　ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ．Ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｓｈｏｗｓ　ｇｏｏｄ　ｓｅｐａｒａｔｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ．Ｔｈｅ　ｌｏｗｅｓｔ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｌｉｍｉｔｓ　ｗｅｒｅ　０．０３ｍｇ／Ｌ　ｆｏｒ　ａｃｅｔａｌｄｅｈｙｄｅ，０．０７ｍ￣Ｌ　ｆｏｒ　ａｃｒｙｌａｌｄｅｈｙｄｅ，Ｏ．０４ｍｇ／Ｌ　ｆｏｒ　ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ．Ｔｈｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｒａｔｅｓ　ｗｅｒｅ　８６％一１　１５％ｆｏｒ　ａｃｅｔａｌｄｅｈｙｄｅ，８１％－１　１０％ｆｏｒ　ａｍｙｌａｌｄｅｈｙｄｅ，８０％－１０８％ｆｏｒ　ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｒｅ　ｓｉｍｐｌｅ，ｒａｐｉｄ，ａｃｃｕｒａｔｅ　ｆｏｒ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｃｅｔａ］ｄｅｈｙｄｅ，ａｃｒｙｌａｌｄｅｈｙｄｅ　ａｎｄ　ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ　ｉｎ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｗａｔｅｒ　ａｎｄ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｅａｄｓｐａｃｅ；Ｇａｓ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ；Ａｃｅｔａｌｄｅｈｙｄｅ；Ａｃｒｙｌａｌｄｅｈｙｄｅ；Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ；Ｓｕｒｆａｃｅ　ｗａｔｅｒ；Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ．　乙醛（Ａｃｅｔａｌｄｅｈｙｄｅ）属于微毒类有机试剂，其对　皮肤和粘膜的刺激作用较甲醛弱，主要经呼吸道和　染。它具有致畸、致突变、致癌的作用－，　。在我国地　表水环境质量标准的集中式生活饮用水地表水源　地特定项目中包含了对饮用水源地乙醛、丙烯醛和　丙烯腈的控制标准　，推荐的方法主要是填充柱气　相色谱法，这种方法直接大体积进水样分析，会造　成固定液流失，分离效果差，柱寿命降低或保留行　为改变，且方法较为繁琐。胡恩宇等　运用直接进　样毛细管气相色谱法，提高了柱效和灵敏度；於香　湘等　用顶空气相色谱法对乙醛、丙烯醛和丙烯腈　的测定进行了改进；费勇等　等采用吹扫捕集一气相　色谱／质谱联用法，获得较低的检出限。本文采用顶　肠胃道进入机体。乙醛主要用于化学合成、橡胶、　树脂、塑料、香料、制革、制药、造纸等工业及化学工　业中的溶剂。丙烯醛（Ａｃｒｙｌａｌｄｅｈｙｄｅ）属高毒类，有　强烈的刺激作用，可经呼吸道吸人、胃肠道和皮肤　吸收。它是合成树脂工业的重要原料之一，也大量　用于有机合成与药物合成。丙烯腈（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）　是一种有机氰化物，属高毒类，它毒作特点类似于　氧氰酸，是人工合成物质，自然界中并不存在其天　然产物，其来源只能是生产或使用过程对环境的污　收稿日期：２０１３－－７—４　作者简介：何芸菁（１９８０一），女，硕Ｌ研究生／２１２程师，主要从事环境监测分析工作．Ｅ—ｍａｉｌ：ｌ８６３９０３４＠ｃｉｆＩ＿“）ＩＹＩ　何芸菁：顶空一气相色谱法测定水中乙醛、丙烯醛和丙烯腈　４７　空一气相色谱法测定饮用水中的乙醛、丙烯醛和丙　器中，按设定好的分析条件进行分析，以保留时间　烯腈，建立了相应的分析方法，分离效果好，灵敏度　定性，峰面积定量。以峰面积为纵坐标，质量浓度　高，操作简便，对仪器损伤小，不仅适用于地表水的　为横坐标，绘制标准曲线。　测定，在废水样品的检测中也有很强的实用性。　乙醛的沸点为２ｌ℃，极易挥发，因此在配制标　准溶液时，要在４℃的冰箱中操作，微量进样器等移　１　实验部分　取工具也需在冰箱中平衡一段时间。　１．６样品的测定　１．１　主要仪器　取ｌＯｍｌ水样代替标准溶液，缓慢加人事先加有　岛津ＧＣ２０１０气相色谱仪，检测器ＦＩＤ；Ａｇｉ．　２ｇ氯化钠的顶空瓶中，迅速盖上瓶盖，按１．５步骤进　１ｅｎｔ７６９４Ｅ自动顶空进样器　行样品测定。　１＿２主要试剂　乙醛、丙烯醛、丙烯腈定制混标（质量浓度为　２结果与讨论　１０００ｍｇ／Ｌ，ＡｃｃｕＳｔａｎｄ公司）；氯化钠，分析纯；Ｍｉｌｌ—Ｑ　水。　２．１　标准样品色谱图　１．３分析条件　图１为乙醛、丙烯醛、丙烯腈标准样品分离色谱　顶空瓶加热温度：７５￣（２；进样针温度：１０５￣Ｃ；传　图，出峰时间分别为１．０３ｍｉｎ，１．５９ｒａｉｎ，３．３４ｍｉｎ。　输线温度：１５０￣Ｃ；顶空进样时间：０．１０ｒａｉｎ；顶空瓶加　２＿２工作曲线与检出限　热时间：３０．０ｍｉｎ；压力化时间：１．０ｍｉｎ；　在优化的实验条件下对乙醛、丙烯醛和丙烯腈　色谱柱：ＨＰ—ＩＮＮＯＷＡＸ　３０ｍ￣３２０ｕｍ￣０．５ｕｒｎ；柱　混合标准溶液系列进行色谱分析，得到３种化合物　流速：３．５０ｍｌ／ｍｉｎ；进样口温度：１５０￣Ｃ；升温程序：　的线性回归方程．乙醛：ｙ＝２１３０ｘ一１５５．６　ｒ＝０．９９９０；丙　６０￣Ｃ（５ｒａｉｎ）＿＋ｌ０￣Ｃ／ｍｉｎ一－－｝１５０￣Ｃ（０ｒａｉｎ）　３０℃／ｍｉｎ＿＋　烯醛：ｙ＝８３６ｘ一３５．９　ｒ＝０．９９９７；丙烯腈：ｙ＝３３７４ｘ一　１８０￣（２（１ｍｉｎ）；分流比：１．０。　１６６．７　ｒ－－０．９９９６。　１．４样品采集与保存　２．３检出限　水样在磨口玻璃瓶中采满，放人４℃加有冰块　以仪器信噪比３倍的响应值所对应的浓度来计　的冷藏箱（袋）中，运回实验室，然后将样品置于　算方法检出限，乙醛：０．０３ｍｇ／Ｌ；丙烯醛：Ｏ．０７ｍｇ／Ｌ；　４￣Ｃ、无有机气体干扰的区域保存，尽快分析。　丙烯腈：０．０４ｍｇ／Ｌ。　１．５标准样品的配制　２．４实际样品和加标回收率的测定　取６个２０ｍｌ顶空瓶，各吸取１０ｍｌ去离子水、　对实际样品，分别添加０．４　ｍ　Ｌ，１．６　ｍｇ　的乙　２．０ｇＮａＣ１，然后用压盖器密封，用微量进样针将乙　醛、丙烯醛和丙烯腈混合标准溶液，进行６次加标回　醛、丙烯醛和丙烯腈的混标加人顶空瓶中，配制成　收实验，乙醛回收率在８６％～ｌ１５％之间，丙烯醛回收　Ｏｍｇ／Ｌ，０．１　ｍｇ／Ｌ，０．４ｍｇ／Ｌ，（）．８ｍｇ／Ｌ，１．６ｍｇ／Ｌ，４．０ｒａｇ／Ｉ　率在８１％　１１０％之间，丙烯腈在８０％一１０８％之间。　的标准系列。将配制好的标准样品置于顶空进样　图１　水中乙醛、丙烯醛、丙烯腈标准色谱图　福建分析测试技术交流　【２】ＧＢ３８３８—２００２，地表水环境质量标准【ｓ】．　２０１３，２２（６）　３　结论　综上所述，所建立的顶空一气相色谱法操作简　单，检测限低，可用于地表水和废水乙醛、丙烯醛和　丙烯腈项目的测定。　【３］胡恩宇，杨丽莉，母应锋，王丽媛．直接经样毛细管气相色　谱法测定水中乙醛和丙烯醛［Ｊ】．化学分析计量，２００８，１８　（１１）：６１—６２．　［４】於香湘，缪建军，吴鹏，项徐伟．顶空气相色谱法同时测定　水中乙醛、丙烯醛和丙烯腈　环境科技，２０１１，２４（１）７４—　参考文献：　【１］江泉观，纪云晶，常元勋．环境化学毒物防止手册【Ｍ］．北　京：化学工业出版社２００４．　７６．　【５】费勇，姚恩亲，张海燕，徐云，许键，吹扫捕集一气相色谱／　质谱联用同时测定饮用水源地水中的痕量挥发性有机物　［Ｊ］．岩矿测试，２０１０，２９（２）：１２７—１３０．　（上接第４２页）　验表明，相关性好，检出限低，准确度高，精密度高，　具有分析速度快，操作简便等优点，适用于纸巾纸　中汞含量的测定，结果满意。　研究『Ｊ１．质量与标准化，２０１２，０７：３４—３７　【２］刘天才，试谈微波技术在分析测试中的应用［Ｊ】．广石化科　技，２００２，３：４０—４６　［３］朱利中、戚文彬．微波消解技术在分析中的应用ｆＪ１．冶金分　参考文献　［１】陈勇、邹字辉、郑勇威纸巾纸标准及质量安全提升对策　析，１９９５，１５（１））：２５—３３　［４】刘秀梅、闰鹏飞微波消解一氢化物原子荧光法测定保健　食品中的汞［Ｊ】．化学工程师，２００４，４：３０—３１　（上接第４５页）　体中常见的凯氏氮物质（蛋白质、氨基酸、尿素等）　均能完全氧化消解：线性范围内，方法的准确度和　【２］国家环境保护总局冰和废水监测分析方法【Ｍ】．第四版．北　京：中国环境科学出版社，２００２．１１：２５０—２５４．　精密度均较高。两种方法对于地表水、地下水、生　活污水和部分工业废水的分析结果无显著性差异。　［３］王学浦，李大友・岳平等．关于凯氏氮测定中几个问题的　￣ｉ＇－Ｊ［Ｊｌ・黑龙匝水利科技＿１９９４，２３：９４—９６・　［４］赵洋甬，潘双叶，陈元等．水中总磷快速测定法研究［Ｊ］＿福　建分析测试．２００８，１７（４）：６４—６６．　【５】中华人民共和国行业标准．ＨＪ／Ｔ１９６—２００５凯氏氮气相分　子吸收光谱法．　【６】杨瑁，张效苏，吴忠祥等．水质凯氏氮标准样品的研究ＩＪＩ．　环境管理与技术．２００２，１４（１）：ｌ７—１９．　参考文献　【１】中华人民共和国国家标准．ＧＢ１１８９１—８９水质水质凯氏氮　的测定．