水质二恶英的测定同位素稀释高分辨毛细管气相色谱-高分辨质谱法编制说明
附件五：
水质 二噁英的测定 同位素稀释 高分辨毛细管气相色谱-高分辨质谱法
编 制 说 明
（征求意见稿）
国家环境分析测试中心
2008年1月
目录
一、任务来源 (1)
二、编制目的和意义 (1)
三、编制原则和依据 (2)
四、国内外有关标准现状 (3)
五、相关问题说明 (4)
六、与国外标准的对比 (11)
水质二噁英的测定
同位素稀释高分辨毛细管气相色谱-高分辨质谱法
编制说明
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》，加强对水质中二噁英类的污染控制和环境管理与监测，保护生态环境，保障人民健康，改善环境质量，特制定本标准。
一、任务来源
2006年6月国家环境保护总局公布了《关于下达2006年度国家环境保护标准制修订项目计划的通知》（环办函[2006]371号），向国家环境分析测试中心下达了编制《水质二噁英的测定同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法》的项目计划。根据国家环境保护总局科技标准司的意见，由国家环境分析测试中心承担《水质二噁英的测定同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法》的编制工作。
二、编制目的和意义
二噁英类包括多氯二苯并-对-二噁英(polychlorinated dibenzo-p-dioxins, 简称PCDDs)和多氯二苯并呋喃(polychlorinated dibenzofurans, 简称PCDFs)，是近年来受到普遍关注的环境痕量污染物，属于持久性有机污染物(POPs)之一，在环境中持久存在并不断富集，一旦摄入生物体就很难排出或分解，会不断的传递和积累放大，具有致癌、致畸和致突变等多方面的毒性，在浓度极低的情况下长期暴露就能引起积累并导致急性或慢性疾病，被国际癌症研究中心列为人类一级致癌物。随着科学研究的进一步深入，二噁英类化合物对人类健康和环境的危害日益显现。从1962年美军在越南大量使用橙剂造成二噁英污染，到1999年比利时二噁英“毒鸡”事件，在不到半个世纪的时间里发生了数十起二噁英污染事件，危害人群超过百万人，除了常见的氯痤疮等病症外，还发现因二噁英暴露而造成的习惯性流产、生育异常、致畸、致癌等案例。二噁英类污染直接损害了人类健康和生态环境安全，造成无法估量的经济损失。
自2004年5月17日起，《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》(以下简称《公约》)正式生效，我国作为缔约国之一，履约及减排任务艰巨。《公约》中涉及到的二噁英类的可能来源在我国几乎全都存在。根据国外经验和我国现有二噁英类污染数据来看，化工生产和燃烧过程在二噁英类排放贡献中占有突出重要的地位。此外，木材防腐剂、除草剂、农药等许多含氯有机化合物的制造过程也会生成微量二噁英类副产物。金属冶炼、水泥窑、造纸厂纸浆加氯漂白过程、
燃煤或燃油火力发电厂等，都可能产生二噁英类。除此之外，我国还存在典型的热点地区，例如五氯酚钠作为首选的灭钉螺化学药物在我国使用了几十年，每年的喷洒量约为6000吨，这必然造成二噁英类在喷洒区的沉积。另外，在我国1998年1月4日颁布的《国家危险废物名录》列出的47类危险废物中，至少有13类与二噁英类直接有关或者在处理过程中可能产生二噁英类。
根据国家环境保护总局贯彻落实《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》（国发〔2005〕39号），推进环境执法和监督管理工作实现科学化、法制化和规范化，进一步健全环境保护法规，完善环境保护技术法规和标准体系，科学确定环境基准，努力使环境保护标准与环保目标相衔接，制定国家环境标准。此次制订的《水质二噁英的测定同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法》是《“十一五”期间需要制修订的国家环境保护标准名录》内容之一。
开展对水质中二噁英类的测定，将为二噁英类污染调查和控制研究提供基础性数据，对于国家履行《公约》、保护环境、保障人民健康都具有重大意义。
三、编制原则和依据
3.1基本原则
本标准的编制原则是既参考国外最新的方法技术，又考虑国内现有监测机构的监测能力和实际情况，确保方法标准的科学性、先进性、可行性和可操作性。
3.2编制依据
经过大量的文献检索和调研工作发现，目前发达国家和地区，如美国、日本、欧盟，都已经建立了较为成熟的水质中二噁英类的采样和分析方法。国内也有部分实验室具备二噁英类分析能力并开展了部分二噁英类研究工作。在调查了大量国际国内现有文献和国际已有分析方法资料的基础上，结合国内实验室的实践经验，编制本标准。主要依据国内现行《水质词汇第一部分和第二部分》(GB/T6816)、《水质采样方案设计技术规定》(GB/T12997)、《水质采样技术指导》(GB/T12998)等环境保护标准相关课题材料作为编制依据。《多氯二苯并-对-二噁英和多氯二苯并呋喃的测定同位素稀释高分辨毛细管气相色谱/高分辨质谱法》(HJ/T77) 是现行的二噁英类分析方法，基本上等效于美国EPA方法1613，该标准中规定了液态样品中二噁英类污染物分析的一般原则，未对水质中二噁英类分析技术作详尽的规定。本标准实施后，将为水质中二噁英类的测定提供标准分析方法。本标准的格式按照《环境监测分析方法标准制订技术导则》(HJ/T168)的要求制定。
3.3技术路线
二噁英异构体种类较多，各异构体毒性差别又大，这就要求其测定方法必须满足严格的要求：
（1）高灵敏度。检出限达到pg(1pg=10-12g)级或ppt(10-12)浓度以下；目前最
先进的HRGC/HRMS对2,3,7,8-T4CDD的绝对检出限可达25fg(1fg=10-15g)；
（2）高选择性。从监测样品中提取出来的多种化合物成分中，共存干扰成分的含量往往高出二噁英类几个数量级，没有高选择性的方法是不能适用于超痕量二噁英类分析的；
（3）高特异性。二噁英类本身是由210种异构体组成的混合物，要分析的对象为含4氯~8氯取代的二噁英，也有136种。在需要检测的各二噁英异构体中，必须全部分离2,3,7,8-位氯代异构体，单独定量，因而要求方法具有高特异性；
（4）严格的质量控制与质量保证措施。二噁英类分析不同于常规项目分析，其浓度极低、操作复杂、分析周期长等特点要求方法本身必须有一套严格的质量保证措施。
本标准采用了国际先进的基于“同位素稀释-高分辨气相色谱/高分辨质谱(HRGC/HRMS)”分析的技术路线。在标准编制过程中着重于从样品采集、样品提取、样品净化、仪器分析到数据处理整个过程的质量保证和质量控制。本标准在编写时还考虑到国内分析工作的实际情况和目前国际上关于分析技术的发展趋势，在保证良好的可操作性的基础上，兼顾由分析技术水平的不断提高可能带来的分析方法的持续改进，注重标准方法的可操作性与实用性，按照工作流程叙述，力求条理清晰、文字简洁。
四、国内外有关标准现状
上世纪八十年代，美国环保局(US EPA)公布了基于气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)的二噁英类测定方法标准。随后，西方国家以US EPA的方法为基础建立了各国自己的检测方法标准。当时没有考虑共平面多氯联苯(Co-PCBs)的检测问题。1996年12月，欧洲标准化委员会(CEN)公布了关于固定污染源排放的二噁英类测定方法标准(CENEN-1948)。后来，WHO欧洲局对原来的二噁英类同类物的毒性等价系数(TEF)和人日允许摄入量(TDI)进行了重新评估，并提出了包括Co-PCBs在内的新的TEF和TDI。此后，很多发达国家已经或准备在二噁英类的监测方法标准中追加Co-PCBs内容。目前，我国尚未制定国家级二噁英类检测方法标准。
国际上针对不同基质或对象(来源)的样品有不同的二噁英类分析方法，这主要是因为基质不同的二噁英类样品其采集和前处理方法可能存在很大的差异。例如日本已经颁布的方法包括了排气、空气、废水、食品、生物样品等各种基质样品的二噁英类分析方法。美国、日本等发达国家均制定了水质二噁英类的监测分析方法标准。
发达国家制定的较新的二噁英类监测分析方法标准，都采用了分辨率10000以上的高分辨质谱仪(HRMS)，并使用同位素标记二噁英类作为内标物质，可以对全部17种2,3,7,8-位氯代二噁英类进行准确定量，大大提高了分析灵敏度和准确性，但同时也增加了分析难度和成本。这些二噁英分析方法在使用同位素标记
化合物作为内标物质、液-液萃取和索氏提取、硅胶柱净化、HRGC/HRMS定性和定量等方面的技术路线基本是一样的。但在细节上和技术指标上仍有一定的差别。
以下是对部分二噁英类标准分析方法的简单介绍。
(1)美国EPA方法613：最早的二噁英类分析方法标准，分析工业废水、城市污水中的2,3,7,8-T4CDD；样品经萃取后，用氧化铝柱及硅胶柱净化；采用SP-2330色谱柱, LRMS或HRMS分析；内标为13C或37Cl标记的2,3,7,8-T4CDD；
(2)美国EPA方法8280：分析土壤、底泥、飞灰、燃油、蒸馏残渣和水等废物中含4~8个氯的PCDDs/PCDFs；样品提取后，经碱液、浓硫酸、氧化铝及PX-2活性碳柱净化，采用HRGC/LRMS分析。可选择三种色谱柱：CP-sil-88、DB-5或SP-2250，内标为13C标记的8种2,3,7,8-位氯代异构体，是后续方法的发展基础，现已推出8280A(1995)和8280B(1998)等新版本；
(3)美国EPA方法513：分析饮用水中的2,3,7,8-T4CDD；水样经提取，用酸碱改性硅胶柱、氧化铝柱以及PX-21活性碳柱净化，采用HRGC/HRMS分析；色谱柱为SP2330或CP-sil-88；内标为13C标记的2,3,7,8-T4CDD和1,2,3,4-T4CDD 以及37Cl标记的2,3,7,8-T4CDD；
(4)美国EPA方法8290：是8280方法的发展，主要差别是分析仪器使用了HRGC/HRMS；DB-5色谱柱，并用DB-225柱重复分离；内标使用13C或37Cl 标记的11种异构体。最低检出限达到10-12以下。
(5)美国EPA方法1613：类似于方法8290，但是可以测定土壤、底泥、组织及其它样品中的17种二噁英类异构体，样品的前处理程序比较复杂；样品先以酸、碱萃取，再以酸碱改性硅胶、HPLC、AX-211活性碳柱、GPC等净化；使用17种13C标记的2,3,7,8-位氯代异构体内标，因此可以对17种2,3,7,8-位氯代异构体单独定量，得到准确的毒性当量结果，并规定了严格的质量控制措施。所以比方法8290的精确度更高，但是分析成本也更高。
(6)欧洲标准化委员会(CEN)标准EN1948：类似于美国的方法23，规定了固定源二噁英类的采样和测定方法，推动了二噁英类分析方法的国际标准化趋势。
(7)日本工业标准JIS K0312：工业废水和污水中的二噁英类标准分析方法。
(8)中国国家环境保护标准HJ/T77-2001：全称《多氯代二苯并二噁英和多氯代二苯并呋喃的测定同位素稀释高分辨毛细管气相色谱/高分辨质谱法》，基本上等效于美国EPA方法1613，在色谱柱和技术要求等方面作了调整。该标准中规定了液态样品中二噁英类污染物分析的一般原则，未对水质中二噁英类分析技术作详尽的规定。
五、相关问题说明
5.1概述
本标准基于同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法技术，对水质样品中
四至八氯代二苯并-对-二噁英(PCDDs)和二苯并呋喃(PCDFs)进行监测分析，包括采样、样品提取、净化、仪器分析、数据处理和质量管理等方面的内容，介绍了实验材料、试剂、器具的情况，介绍了具体的样品处理步骤、仪器分析程序以及数据处理流程，并就质量控制和质量保证方面的内容做了详细阐述，对分析过程中每个环节可能存在的污染和干扰进行严格控制，以便于在分析实施过程中加强质量管理、保证数据质量。
5.2关于标准内容的说明
5.2.1关于共平面多氯联苯(Co-PCBs)
世界卫生组织(WHO)于1997年修改二噁英毒性等价系数(TEF)，并将共平面多氯联苯(Co-PCBs)也纳入了二噁英类分析的范畴。本标准在编制过程中按照开题时专家的意见，暂时不考虑Co-PCBs分析。
5.2.2 关于检出限
二噁英类分析是极低浓度的测定，测定精度根据所使用的仪器、分析条件和操作情况而改变。为了保持一定水平的测定精度，有必要对检出限做出具体规定。美、欧标准均规定了二噁英类的最低检出限，美国TO-9A规定的方法检出限(MDL)定义为目标化合物在保留时间内产生2.5倍背景水平峰面积所需的量。日本标准定义了两重检出限：即检出下限(确认存在的最小量)和定量下限(能测出精确值的最小量)。本标准定义的检出限包括仪器检出限、方法检出限和样品检出限。仪器检出限取决于分析仪器的灵敏度和精确度，是对仪器性能的最基本要求，仪器检出限至少应达到：四~五氯二噁英类0.1pg，六~七氯二噁英类0.2pg，八氯二噁英类0.5pg。方法检出限取决于样品制备等操作在内的全部分析过程的精密度。样品检出限是基于方法检出限能够测出实际水质样品中的最小浓度。由于每个样品的采样量不同，其样品检出限也不相同，所以对每一个样品都要求给出样品检出限。
本标准原则上要求对于水质二噁英类的样品检出限应达到评价浓度的1/30。所谓评价浓度是必须准确测定的最小浓度，通常采用污染控制标准或环境质量标准等有关标准的规定限值。标准值一般以TEQ换算值形式给出，但是只有TEQ 换算值在进行分析时有很多不便之处，因此为了方便起见，也可以将样品检出限作为要求的目标检出限值。
以低浓度水质样品为例，因我国目前尚未规定水质中的排放标准值，暂以日本环境水标准为例进行示例说明。表1为根据日本环境水标准计算出的低浓度水质中二噁英类的检出限要求，表2为低浓度水质中二噁英类的样品检出限要求及TEQ计算示例。
表 1 低浓度水质中二噁英类的检出限要求
目标检出限(pg TEQ/L) 日本环境水标准值(pg TEQ/L)
0.033 1.0
表2低浓度水质中二噁英类的样品检出限要求及TEQ 计算
2,3,7,8-位氯代物 TEF 样品检出限(pg/L) 毒性当量(pgTEQ/L) T 4CDDs
P 5CDDs
H 6CDDs
H 7CDDs
O 8CDD
1 1 3 1 1 1 1 0.1 0.01 0.0001 0.006 0.007 0.0
2 0.02 0.04 0.006 0.007 0.006 0.0002 0.000004 T 4CDFs
P 5CDFs
H 6CDFs
H 7CDFs
O 8CDF 1 2 4 2 1 0.1 0.05，0.5 0.1 0.01 0.0001 0.007 0.007 0.02 0.02 0.04
0.007 0.007 0.02 0.02 0.000004 Total 17
0.03
从表1 和表2可以看出，对于每种二噁英类同类物的目标浓度，根据表2的样品检出限计算出的毒性当量总和，约为0.03 pgTEQ/L ，可以达到样品检出限低于标准值的1/30的要求。
如果实际样品浓度较高，高到完全可以测定时也不必拘泥于表2的检出限。
5.2.3关于采样量
采样时要先根据检出限计算必要的采样量。计算顺序如下：
(1)确定评价浓度。评价浓度是必须准确测定的最小浓度，通常采用污染控制标准或环境质量标准等有关标准的规定限值，示例参见 5.2.2。对于水质样品通常将样品检出限设为评价浓度的1/10（参见表1）。
(2)通过下式计算水质样品的最小采样量：根据公式（1）估算出测定所需的试样量做为水质样品的最低采集量。
DL E
E DL C V V x y Q V 1×′××=·········································································(1) V — 测定所需试样量(L)
Q DL — 测定方法的检测下限(pg)
Y — 最终检测液量(μL)
X — GC／MS注入量(μL)
V E —萃取液量(mL)
V E’—萃取液分取量(mL)
C DL —所需试样的检测下限(pg/L)
以5.2.2所列低浓度水质为例（参见表1和表2）说明最小采样量的计算。低浓度水质样品评价浓度为0.1pg TEQ/L，各二噁英类同类物的样品检出限C DL 最低要求如表2所示。采样量应优先满足表2中推定的最低样品检出限，即0.06pg/L，若不进行分取，最终分析样品定容量30μL，GC/MS进样量2μL，方法检出限为0.1pg时，由上述式(1)可估算出低浓度水质样品的最小采样量为25L。
式（1）水质样品的最小采样量仅考虑评价浓度、方法检出限、样品检出限、提取液分取比例等与分析相关的因素计算得到。但就实际采样而言，还需遵守相关的国家标准、行业标准和排放监测技术规范。
5.2.4关于净化内标的添加
(1)一般情况下，应在样品提取之前添加净化内标。对于使用多个试样容器盛装水样的情况，添加净化内标时应尽量使净化内标较均匀地分布于各容器内，并记录总添加量。但是如果样品提取液需要分割使用，则净化内标应在提取液分割之后添加至进行分析测定的那部分试样中。
(2)若采用在样品提取之前添加净化内标的方法，对于空白样品(操作空白)，无具体水质的情况，可使用正己烷洗净水代替水样进行过滤和固相萃取步骤，然后将净化内标加在玻璃纤维滤纸和固相萃取的固相上(如圆盘等)，再将玻璃纤维滤纸和固相萃取固相拿去进行干燥。
5.2.5关于固相萃取
(1)对于固相萃取法，可选择使用固相萃取圆盘、柱式滤膜、滤筒等各种固相。选择固相时，需满足下列条件：①完成水质样品的萃取后，固相中的水分能够被充分地去除。②选择的固相在充分地去除水分之后，能够在溶剂中萃取，能够应用于索氏提取步骤。
(2)向漏斗中加入甲醇后，不能够抽干甲醇，当甲醇降至离圆盘表层2~5mm 左右时，关闭抽滤泵，在随后加入正己烷洗净水以及水样的整个过程中，直至萃取操作结束为止注意保持固相萃取圆盘的湿润。
(3)对于有机物种类多的试样以及无法确认吸附过水量的试样，为了防止吸附过度应确认萃取用固相的过水量。以90mm圆盘为例，通1个固相萃取圆盘的水样处理量应小于5L。
(4)应在确认固相已充分干燥后，才能够进行下一步的索氏提取步骤。
5.2.6关于样品的净化
5.2.
6.1样品净化总体说明
本标准给出了试样溶液的初步净化和进一步净化的处理步骤。对于共存干扰较多的试样可以选择组合使用多种净化步骤。考虑到近年来分析技术水平不断发
展，各种先进的、自动化程度更高的样品净化处理方法不断涌现，本标准规定，在使用焚烧设施布袋除尘器底灰样品提取液进行分离和净化效果试验，确认满足本标准质量控制/质量保证要求后，可以使用凝胶渗透色谱(GPC)、高压液相色谱(HPLC)、自动样品处理装置等净化处理方法对试样溶液进行净化。各种净化方法的作用效果见表3。
表3各种处理方法的作用效果
处理方法 主要效果
硫酸处理-硅胶柱净化 分解去除大部分的有机物质、着色物、多环芳烃、强极性物质等
多层硅胶柱净化 去除酚类、酸性物质、脂肪、蛋白质、含硫化合物、直链烃类、着色物、多环芳烃、强极性物质等
氧化铝柱净化 去除弱极性物质、有机卤代物
活性炭硅胶柱 PCDDs、PCDFs、Co-PCBs的分离和净化
FMS 多层硅胶柱净化、氧化铝柱净化、活性炭柱净化集成处理装置凝胶渗透色谱仪（GPC） 去除脂肪、矿物油以及其它高分子化合物
高压液相色谱（HPLC） PCDDs、PCDFs、Co-PCBs的分离和净化
5.2.
6.2样品净化具体步骤说明
(1)浓硫酸的添加，应注意硫酸和有机物反应时溶剂会突然沸腾，应小心操作。实验人员进行操作时一定要使用手套和口罩，必要时佩戴安全镜或面罩等保护工具。
(2)硫酸处理-硅胶柱净化或多层硅胶柱净化：应确认淋洗后的样品溶液着色不明显。硝酸银硅胶层或者硫酸硅胶层呈明显着色时，需重新进行净化。
(3)多层硅胶柱各层试药的添加量根据实际样品状态决定，方法中给出的是推荐值，根据实际情况可增加或减少添加量。添加量有显著变化时，淋洗液的淋洗量也应有相应的变化，需进行分离试验确定添加量变化后所需的淋洗体积。
分离条件会由于使用的填充剂种类及其活性程度，或溶剂的种类及用量的不同而有所不同，如果以上所列项目中有一项发生改变，则必须用包含所有二噁英类同类物的焚烧设施布袋除尘器底灰样品进行淋洗试验，以确定最佳实验条件，保证样品中的二噁英类不会发生个别损失。
(4)氧化铝的极性根据制造批号及开封后的保存时间会有很大变化。如果使用活性已降低的氧化铝，1,3,6,8－T4CDD及1,3,6,8－T4CDF等有可能会被洗脱为第一组分。O8CDD/F则有可能在第二组分中不能洗脱出来，且可能有部分PCBs 被淋洗到样品组分中。对此应该用分离试验进行确认。
(5)进行高纯氮气吹扫时，注意不要让试样剧烈震动，保持液面上下微微波动即可，并且不要让溶液完全变干，处理到微湿状态即可。
5.2.7关于色谱柱的选择
要求所选择的色谱柱对所有2,3,7,8-位氯代二噁英类都具有良好的分离效果，并且已经判明它们的流出顺序。目前市售的适用于二噁英类分析用色谱柱有BPX-DXN(SGE)，CPS-1(Quadrex)，CP-Sil 88(Chrompack)，DB-5(J&W)，DB-17(J&W)，DB-210(J&W)，DB-225(J&W)，OV-17(Quadrex)，RH-12ms(Inventx)，SP-2331(Supelco)等。此类色谱柱的规格和使用条件见表4。
表4市售常见色谱柱的规格与使用条件
色谱柱类型
柱长
（m）
内径
（mm）
膜厚
（um）
升温条件 适合分离对象
BPX-DXN (SGE) 60 0.25 未公开
130℃（1min）→
（15℃/min）→210℃→
（3℃/min）→310℃→
（5℃/min）→320℃
T4CDDs, P5CDDs, H6CDDs,
H7CDDs, O8CDD,T4CDFs,
P5CDFs, H6CDFs, H7CDFs,
O8CDF, T4CBs, P5CBs,H6CBs,
H7CBs
CPS-1 (Quadrex) 50 0.25 0.25
120℃（1min）→
（30℃/min）→180℃→
（2℃/min）→230℃
T4CDDs, P5CDDs,
H6CDDs,T4CDFs, P5CDFs,
H6CDFs
CP-Sil 88 (Chrompack) 50 0.22 0.20
150℃（0min）→
（30℃/min）→180℃→
（2℃/min）→230℃
T4CDDs,P5CDDs,
H6CDDs,T4CDFs, P5CDFs,
H6CDFs
DB-17 (J＆W) 30 0.32 0.25
120℃（1min）→
（20℃/min）→160℃→
（3℃/min）→280℃
T4CDDs, P5CDDs,
H6CDDs,T4CDFs, P5CDFs,
H6CDFs
DB-210 (J＆W) 30 0.32 0.25
120℃（0min）→
（20℃/min）→160℃→
（2℃/min）→240℃
T4CDDs, P5CDDs,
H6CDDs,T4CDFs, P5CDFs,
H6CDFs
DB-225 (J＆W) 30 0.32 0.25
120℃（0min）→
（20℃/min）→160℃→
（2℃/min）→240℃
T4CDDs, P5CDDs,
H6CDDs,T4CDFs, P5CDFs,
H6CDFs
DB-5 (J＆W) 30 0.32 0.25
120℃（1min）→
（50℃/min）→180℃→
（3℃/min）→280℃
T4CDDs, P5CDDs,
H6CDDs,T4CDFs, P5CDFs,
H6CDFs
OV-17 (Quadrex) 50 0.32 0.25
120℃（1min）→
（20℃/min）→160℃→
（3℃/min）→280℃
T4CDDs, P5CDDs,
H6CDDs,T4CDFs, P5CDFs,
H6CDFs
RH-12ms (Inventx) 60 0.25 未公开
130℃（1min）→
（15℃/min）→210℃→
（3℃/min）→310℃
→（5℃/min）→320℃
T4CDDs,P5CDDs, H6CDDs,
H7CDDs, O8CDD,T4CDFs,
P5CDFs, H6CDFs, H7CDFs,
O8CDF, T4CBs, P5CBs,H6CBs,
H7CBs
SP-2331 (Supelco) 60 0.25 0.20
120℃（1min）→
（50℃/min）→200℃→
（2℃/min）→260℃
T4CDDs,P5CDDs, H6CDDs,
T4CDFs, P5CDFs, H6CDFs
5.2.8关于检出限以下的测定值的毒性当量换算问题
美国标准没有明确规定。欧洲标准提供两种选择：①使用检出限，②用0计算。日本采用了三种方案：①用0计算，②使用检出限的1/2计算，③使用检出限计算。同时要求在换算时注明计算选择的是哪一种方法。本标准规定对于低于样品检出限的测定结果如无特别指明，使用样品检出限计算毒性当量。使用其它
方法时，应明确指明采取何种方法计算毒性当量。
5.3实验室管理与人员安全
由于二噁英类分析是一种超痕量的分析方法，难度大、费用高而且技术复杂，因此对分析人员、试剂材料、仪器设备、分析环境和实验室管理等各方面都有严格的要求。所有分析人员必须经过严格的岗前培训，了解有关二噁英类的基本知识和超痕量分析技术，重视实验过程中的质量管理措施，有较强的安全意识，经考核合格后方能上岗。二噁英实验室必须有合理的布局和分区，分析仪器室应与样品制备实验室分离，二噁英类浓度差别较大的不同来源的样品应分区处理，以防止交叉污染。实验室必须保持较低的背景空白值，并定期监测。二噁英类分析实验室必须制定切实可行的规章制度，以保证仪器的正常运行、实验的规范操作、样品的正确处理、危险品和标准品的妥善保管和使用、实验废物的正确保管和处置以及记录和文件的交接和及时存档等工作的顺利进行。实验室应针对二噁英类样品采集、样品分析、质量管理的各个步骤制定标准操作程序(SOP)，分析人员应严格根据标准操作程序进行工作，并做好相关记录。
此外，实验室应配备齐全的安全防护设备，分析仪器室要求合乎仪器要求的温度和湿度、合理的布线方案、稳定的电源和断电保护措施。分析时使用的试料和有机溶剂等如果与皮肤接触或从口鼻摄入都会损害分析人员的健康，需特别加以注意。建议采取严格措施保障实验人员的安全。
其他方面的建议：
(1)实验室内的人员
在实验室内穿着专用的实验服，实验操作时佩戴手套、口罩，必要时佩戴安全镜。
(2)标准溶液的操作和保管
所有标准溶液应有详细清单和使用记录，所有标准溶液装入双重盖子的棕色高气密性密封瓶内，放入冰箱内保管。
(3)试样的操作与保管
分析用的试样要密封保管，浓缩后的萃取液放入密闭的容器内冷藏保存。
(4)废物的处理与保管
分析时产生的危险废物，需放入专用的容器内保管和处理。
(5)记录文件
认真填写标准操作程序中涉及到的各种操作的记录文件。
(6)体检
遵循劳动保护和安全卫生有关规定，对于涉及到使用有机溶剂的操作人员，应进行定期的健康检查，检查项目应包括针对二噁英类影响的血清中甘油三酸酯、胆固醇等的检查。
六、与国外标准的对比
各国同类标准所采用的水质采样方法所遵循的原则基本一致。
本标准也采用了与美国和日本标准方法类似的样品提取、净化和分析等步骤，在总体技术路线方面是一致的，标准编制过程中力求保证在整体技术方面的先进性和具体实施上的可操作性。
在技术指标的选择方面，欧、美标准比较宽松，而日本标准较为严格，考虑到国内的具体情况，本标准综合考虑了两方面的要求，仅在净化内标的回收率等个别技术指标上适当采用了较宽松的欧、美标准。
基于同位素稀释质谱法的土壤中重金属可提取及可交换态的测定法
基于同位素稀释质谱法的土壤中重金属可提取及可交换态的测定法 中国农业大学 齐孟文 土壤重金属元素的环境行为和归宿，即生物有效性及生态毒理特性，并不单独取决于其在土壤中的总浓度，而主要取决于其在环境中的累计和迁移特性，由此决定的可提取及可交换态，采用通常的浸提实验，只能在确定的实验条件下测定其可提取态，而不能直接测定其可交换态，可交换态是潜在可以解吸的部分，而可提取态是其中易于解吸的部分，利用同位素稀释法可以同时对二者进行测定，因此能够提供更多有关重金属环境行为的信息。 同位素稀释法测定的基本过程是，将某一元素富含重同位素的添加液加入土壤悬浮液，使其在溶液与土壤可交换相间迅速分配，待达到平衡状态时，则系统固-液两相的同位素比率相同，这样通过振荡或洗脱柱洗脱，取一定量洗脱液测定液相中的同位素比率，随后即可用同位素稀释公式进行相关测定计量。 1.可交换态含量 土壤中元素的可交换态含量，常称为土壤元素的是指吸附在粘土、腐殖质及其它成分上，可由同位素交换法测定。 value - E 当元素的同位素土壤可交换库与浸提液中充分达到平衡时，结合电感耦合等离子质对浸提液进行测定，利用同位素稀释原理，则有计量关系如下： heavy sample inter heavy spike spike light sample inter light spike spike heavy light h m h m h m h m I I R ?+??+?== 其中，R 为同位素素质谱的比率；为质谱信号的强度，下标和heavy 分别表示元素的轻和重同位素；h 为元素的同位素丰度，下标分别表示添加剂和土壤样品；和，分别表示添加剂中的元素量和样品中可交换的元素量。 I light spike m inter m
气相色谱毛细管柱使用知识
气相色谱毛细管柱使用知识 气相色谱毛细管柱因其高分离能力、高灵敏度、高分析速度等独特优点而得到迅速发展。随着弹性石英交联毛细管柱技术的日益成熟和性能的不断完善，已成为分离复杂多组分混合物、及多项目分析的主要手段，在各领域应用中大有取代填充柱的趋势。现在新型气相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪基本上都是采用毛细管色谱柱进行分离分析。但是，毛细管色谱柱柱内径较小，固定液的膜薄，用于食品中残留物分析时，若使用不当，色谱柱性能很快就会下降。 毛细管柱只能安装在配有专用毛细管柱连接装置的气相色谱仪上。现在购买仪器时最常规的配置是配毛细管分流/不分流进样口。 毛细管色谱柱的类型 毛细管色谱柱的类型有很多种，但目前最常用和商品化的，是开口熔融石英交联毛细管色谱柱。下面介绍此类毛细管色谱柱的性能特点。 一、熔融石英毛细管柱 (1) 熔融石英毛细管柱材料 现在市售商品化的气相色谱用毛细管柱几乎都是由熔融石英制作的,简称石英毛细管柱。制作毛细管柱用的石英纯度非常高，几乎无其它杂质。它具有熔点高（近2000℃）、热膨胀系数低、化学稳定性好和抗张强度高等特点，是制备毛细管柱的理想材料。
毛细管柱内壁存在有许多具有吸附活性的基团，这些基团的存在直接影响固定相涂渍效果，所以，在涂渍固定相之前，柱表面必须经过适当预处理，以期得到较高的柱效和对称的色谱图形。 (2) 石英毛细管柱的聚酰亚胺外涂层 石英毛细管柱很脆，只有在毛细管柱外涂一层聚酰亚胺保护材料后才具有很好的弹性，在使用这样的色谱柱时应十分小心，避免将聚酰亚胺涂层损坏，导致毛细管柱易折断。 通常商品毛细管柱出厂时都固定在一个金属丝制作的柱架上，柱架的直径与毛细管柱的直径成正比，即：毛细管柱的直径越大，固定架的直径也就越大。对于0.53mm 内径的毛细管柱，过度弯曲很容易折断，使用安装时要格外小心。 石英毛细管柱外涂层还有采用镀铝膜的，这类柱子适用于高温分析。但日常分析工作中使用较少，这里不作详细介绍。 二、液体固定相 将固定相均匀涂渍在毛细管柱的内壁，制成壁涂型毛细管柱，这类毛细管柱属非交联型毛细管柱。现在只有少部分的非交联固定相的毛细管柱在使用。非交联毛细管柱的固定相容易流失，不能清洗，因此使用寿命较短，但制作成本较低，涂渍相对较容易，往往在毛细管柱研制前期过程中采用此方法。在使用这类毛细管色谱柱时，应注意使用温度不要超过液体固定相的最高使用温度。建议不要在气相色谱-质谱联用仪上使用。 三、交联固定相 现在市售的商品毛细管色谱柱基本上均采用交联技术，将固定相与石英表面结合起来，在毛细管柱表面形成一层不溶的类似橡胶的非常稳固的涂层。被交联的固定相与涂渍的固定相相比，流失低，抗污染，热稳定性好，使用寿命长。
毛细管气相色谱法
毛细管气相色谱法条件及定量分析 指导老师：李建国 实验人：王壮 同组实验：陆潇、戈畅 实验时间：2016.4.18 一、实验目的 1.熟悉色谱分析的原理及色谱工作站的使用方法； 2、掌握气相色谱仪操作方法与氢火焰离子化检测器的原理； 3.用保留时间定性；用归一化法定量；用分离度对实验数据进行评价。 二、实验原理 不同组分在同一分离色谱柱上，在相同实验条件下有不同的保留行为，其保留时间的差异可以用来定性分析，每一组分的质量与相应色谱峰的积分面积成正比，因此可以公式计算，用归一化方法测定每一组分的质量百分含量。 1122100A is i i A A A s s ns n f A w f A f A f A =?++???+％ 本实验是用气相色谱测定乙酸乙酯、乙酸丁酯及其混合试样，检测器用FID 。用色谱软件进行谱图处理和定量计算，让学生掌握用已知物对照定性、用归一化法测定混合物组分定量的实验。 混和试样的成功分离是气相色谱法定量分析的前提和基础，衡量一对色谱峰分 离的程度可用分离度：12121()2 R R t t R W W -=?+，式中1R t 、2R t 和1W 、2W 分别指两组分的保留时间和峰底宽度，R=1.5时两组分完全分离，实际中R=1.0(分离度98%)即可满足要求。 三、仪器与试剂 仪器：GC7890F 型气相色谱仪、氢火焰离子化检测器（FID ）、氮气钢瓶、空气钢瓶、氢气发生器，微量注射器、3mm x 200cm 的10% SE-54不锈钢分离柱。GC5400型气相色谱仪、空气发生器、氮气发生器、氢气发生器，微量注射器、15m 毛细管分离柱。 试剂：乙酸乙酯、乙酸丁酯标准试样及其未知混合试样。 四、实验内容 1．按操作说明书使色谱仪正常运行，并调节至如下条件： 柱温：110C ? 检测器温度：120C ? 气化温度：120C ? 载气、氢气和空气流量分别为30、50和200mL/min 。 2．分别改变柱温至80、90、100、110、120C ?。每改变一次柱温，注入0.5L μ混合
同位素稀释质谱法特点
收稿日期!"##$%&#%#’ 作者简介!赵墨田(&)$#*+,男(汉族+,河北乐亭人,研究员,从事无机质谱,化学计量研究-.%/012!3405/6789::9/;:58;:8 第"’卷增刊"##$年&#月 质谱学报 <5=98025>?418@A @B0A A C D @:695/@69EC 5:1@6E F 52;"’C =D D 2 ;G :6 ;"##$同位素稀释质谱法特点 赵墨田 ( 国家标准物质研究中心,北京&###&H + I J K L J M N M O P K N Q R P Q O R S T U R S P S V K W Q X Y P Q S Z[M R R \V K O P N S ]K P N ^ _‘a G B5%6108 (bc d e f g c h i j k j c l m no j g d j l p f l o j l d e p e j qi j p j l j g m j rc d j l e c h k ,s j e t e g u &###&H ,o n e g c +v w R P N M O P !x A 565D 1:y 12=6158/0A A A D @:695/@69E40A 64@:4090:6@91A 61:A 5>0z A 52=6@/@0A =9@% /@86;{4@|=08616061}@A @D 09061585>64@@2@/@86Ay =918~64@D 9@D 0918~A 0/D 2@y 5@A8568@@y !{4@/@645y5>x "BC40A 64@41~4A @8A 161}16E08y64@41~40::=90:E !{4@y E 80/1:A :5D @5>64@/@0A =9@/@861A /59@#1y @08y64@y @6@9/1818~}02=@A :5=2yz @690:@y65C x =%816 ;$K ^%S N &R !1A 565D 1:y 12=6158/0A A A D @:695/@69E (x "BC +!|=08616061}@A @D 0906158!y E 80/1:A :5D @!A @8A 161}16E !0::=90:E 中图分类号!G ’ ’(;’H 文献标识码!a 文章编号!&##$%"))(("##$+增刊%&’(%#" &))(年国际物质量咨询委员会(??)B + 在巴黎召开的第六次会议,将同位素稀释质谱法*精密库仑*电位滴定*凝固点下降法和重量法定 位于具有绝对测量性质的方法-其中同位素稀释质谱法是唯一一种微量*痕量和超痕量元素权威 测量的方法-因为x "BC 可以通过天平称重和同 位素丰度比的质谱测量,将化学成分分析转化为同位素丰度的质谱测量-因此,兼顾两种方法的优势!x "BC 具有绝对测量性质!灵敏度高!方法准确!测量的动态范围宽!样品制备不需要严格定量分离!测量值能够直接溯源到国际基本单位制的物质量基本单位+摩尔-本实验室充分运用 上述优势,开展x "BC 在化学计量中的应用研究,用所建立的方法为基准,标准物质定值,开展环境样品痕量元素测量,进行稳定同位素示踪,参加国际比对和国际合作研究-以下仅就x "BC 法特点进行简述- -具有绝对测量性质 由同位素稀释质谱法的基本公式可见, x "BC 是通过三种样品, 即稀释剂(浓缩同位素+* 被测样品和混合样品同位素丰度测定和所加稀释剂的准确称量,借助公式计算,最终给出被测量样品里某元素或某同位素标记化合物的 浓度或绝对值,单位通常用.~,/~或./52,/~ 表示-在实验程序运作过程中,测量的仅仅是样品里同位素或同位素标记化合物的摩尔离子数之比,而不是浓度-因此,很少受到各种物理*化学因素的干扰,即使存在干扰,对同一元素也会以相同的几率贡献给两个同位素的丰度,最终对同位素丰度比的测量影响将相互抵消-因此,不需要使用参考标准对仪器进行刻度或校正,同位素丰度比的测量值本身就能代表着样品中两个同位素的原子个数之比-公式中的另一组因子 r e ,代表被测量元素中同位素的核质量,目前已有精确到小数点后(*0位有效数字的国际标准值,它的误差对最终测量值不确定度的贡献可以忽略-稀释剂溶液的浓度,可用精密库仑直接标定,或用x "BC 进行反标定-标定值的不确定度一般在#;&1左右-混合样品的配置通过精密天
毛细管柱气相色谱法
第六章毛细管柱气相色谱法 第一节毛细管气相色谱仪 现代的实验室用的气相色谱仪大都既可用作填充柱气相色谱又可用作毛细管色谱仪。毛细管色谱仪应用范围广，可用于分析复杂有机物，如石油成分，天然产物，环境污染，农药残留等。图6-1是毛细管气相色谱仪示意图，与填充柱色谱仪比，毛细管色谱仪在柱前多一个分流-不分流进样器，柱后加一个尾吹气路。由于毛细管柱体积很小，柱容量很小，出峰快，所以死体积一定要小，要求瞬间注入极小量样品，因此柱前要分流。对进样技术要求高，对操作条件要求严。尾吹的目的是减小死体积和柱末端效应。毛细管柱对固定液的要求不苛刻，一般2-3根不同极性的柱子可解决大部分的分析问题。毛细管柱一般配有响应快，灵敏度高的质量型检测器。 高分辨率毛细管气相色谱仪的三要素是：要选择好的毛细管柱及最佳分析条件；按样品选择合适的毛细管进样系统；选择高性能的毛细管气相色谱仪。 图6-1 毛细管气相色谱仪示意图 第二节毛细管色谱柱 1957年，美国科学家Golay提出毛细管柱的气相色谱法。Golay称毛细管色谱柱为开管柱。因这种色谱柱中心是空的。毛细管柱是内径为Φ0.1-0.5mm左右、长度为10-300m的毛细柱，虽然每米理论板数约为2000-5000，与填充柱相当，但由于柱子很长，总柱效可高达106。 一、毛细管色谱柱组成 通常来说，一根毛细管色谱柱由管身和固定相两部分组成。管身采用熔融二氧化硅（熔融石英)，通常在其表面涂上一层聚酰亚胺保护层。涂层后的熔融石英毛细管呈褐色：但是涂层后的毛细管之间
的颜色却不尽相同。色谱柱的颜色对于其色谱性能没有什么影响。经过持续的较高温度处理后．聚酰亚胺涂层管的的温度会变得比以前更深：标准的聚酰亚胺涂层管熔融石英管的温度上限为360℃，高温聚酰亚胺涂层管的温度上限为400℃。固定相种类很多，大部分的固定相是热稳定性好的聚合物，常用的有聚硅氧烷和聚乙二醇。另外还有一类是小的多孔粒子组成的聚合物或沸石(例如氧化铝、分子筛等)。 熔融石英管的内表面会用一些化学方法进行处理，尽量的减小样品和管壁之间可能存在的相互作用。所用的试剂和处理方法一般是依据将要涂在内壁上的固定相种类来确定的。硅烷化处理则是最为常用的处理方式，使用硅烷类的试剂和管壁内表面上的硅基醇基团进行反应，使其变为甲基硅烷基或苯甲基甲基硅烷基。 当实验要求更高的使用温度时，我们可以来用不锈钢毛细柱来代替熔融石英毛细柱。不锈钢毛细柱在使用温度(耐高温）及日常维护（不易折断等)的性能和指标上都优于熔融石英毛细柱。但是不锈钢材质的惰性没有熔融石英好，它可以和许多的化合物相互作用，产生反应。所以通常可以用化学方法对其进行处理，或者是在它的内壁再涂上薄薄的一层熔融石英，以增加不锈钢管的隋性：经过适当处理后，不锈钢毛细柱的惰性与熔融石英毛细柱的不相上下。 二、毛细管色谱柱固定相 （一）气-液色谱固定相 1．聚硅氧烷 聚硅氧烷有优良的稳定性, 用途广，是目前最为常用的固定相。标准的聚硅氧烷是由许多单个的硅氧烷重复联接构成,每个硅原子与两个功能基团相连，功能基团的类型和数量决定了固定相总体类型和性质,常见的四种功能基团为甲基、氰丙基、三氟丙基和苯基。最基本的聚硅氧烷是由100%甲基取代的。当有其他种类的取代基出现时，该基团的数量将由一个百分数来表示。例如：5％二苯基—95％二甲基聚硅氧烷表示其包含有5％的苯基基团和95％的甲基基团。“二”是表示每个硅原子包含有两个特定基团，但当两个特定基团完全相同时，我们有时也会省略这种叫法。如果甲基的百分数没有表征，则表示它的含量可能是100％(如50％苯基—甲基聚硅氧烷表示甲基的含量为50％)。有时我们可能对氰丙基苯基的百分含量产生错误的理解，如14％氰丙基苯基—二甲基聚硅氧烷表示的是其含有7％氰丙基和7％苯基(另有86％的甲基)，因为一个氰丙基和一个苯基连接于同一个硅原子上，所以14％是一种加和的表征方式。 我们有时会用低流失来表征一类固定相。这一类固定相是在硅氧烷聚合物中链接一定数量的苯基或苯基类的基团，通常我们称之为“亚芳基”。由于它们的加入，聚合物的链接变得更加坚固稳定，保证了在较高温度时，固定相不会产生降解。也就是说，进一步降低了色谱柱的柱流失，提高了色谱柱的使用温度。与原始的非亚芳基类型的固定相相比，亚芳基固定相不仅拥有相同的分离指数，而且在色谱柱的维护等方面也有许多的调整（例如SE-52和SE-54）。尽管同类普通型和低流失型固定相的分离性能相同或极为相似，但是在某些方面还有微小的区别。另外，我们也使用一些独特低流失固定相。 2．聚乙二醇 聚乙二醇是另外一类广泛应用的固定相。有时我们称之为“WAX”或“FFAP”。聚乙二醇不像聚硅氧烷那样有多种取代基团，它是100%固定基质的聚合物。相对于聚硅氧烷，聚乙二醇固定相色谱柱的寿命较短，而且容易受温度和环境（有氧环境等）的影响。另外，聚乙二醇固定相在相应的GC实验条件下需保持液态。但由于其独特的分离性能，聚乙二醇仍是我们常用的固定相之一。
毛细管气相色谱
毛细管气相色谱 一、毛细管柱与填充柱的区别 ◆与填充柱相比，毛细管柱的特点为： 1.分离效能高 2.分析速度快 3.样品用量少 可在几十分钟内分离出包含几百种化合物的汽油馏分，然而样品用量仅有数微克 在快速分析方面，可在几秒钟内分离含十几个组份的样品。 ◆其独特的特点在于： ◇渗透性大，分析速度快 ◇传质阻力小，可用长柱，并得高的总柱效。 ◇色谱动力学认为：填充柱可看作是一束长毛细管的组合，其内径约等于粒子粒度，因其弯曲，多径扩散严重，故理论板数少。 毛细管柱完全没有这些缺陷，故理论板数可高大106数量级。 ◆用毛细管柱，有利于： ⊙提高色谱分离能力， ⊙加快色谱分析速度， ⊙促进色谱的应用都是十分必要的： 二、毛细管色谱法的相关理论 ◆在毛细管柱，柱内只有一个流路，故多径项2λdp为0，弯曲因子γ=1，且用其液膜厚代替了填 充柱中载体的颗粒直径dp。 2．毛细管柱的最小理论板高 ◆毛细管柱的H—U图也是一个双曲线，在U值是最佳值时，H值最小。 ◆式中Cg、C1的大小取决于分配系数及柱的几何性（以相比β为代表），但一般毛细管柱液膜 薄，β值较大，液相传质阻力C1项不起控制作用。 ◆当被测物质的k﹥10时，如果每米理论板数大于1000/d时，则所用柱子的性能较好 ◆表中为K值很大时最好柱效(每米板数)值，其值由H/L = 1000 / d ◆一般认为直径在0.1—0.7mm较好 小于0.1mm，入口压力增加，柱负荷减少 大于0.7mm，虽柱负荷增大，但柱效下降 ◆目前流行0.53mm的大口径管，不必分流。 3．载气线速
◆从速率方程可知，最小板高时的最佳线速为： ◆如果Cl很小，则有： 可见，细管径，轻载气更适合于快速分析。 4．样品容量 一根色谱柱的最大允许进样量，约为一块理论板的有效体积。 ◆可见最大允许进样量与柱半径、柱长、分配比成正比，与塔板数成反比 比较填充柱和毛细管柱的柱容量 一根长20米，内径为0.25毫米的毛细管柱，一般可涂上6 mg的固定液，柱内体积 而一根长两米，内径3毫米的不锈钢填充柱，柱内体积 按12：100的液载比，可涂上800mg固定液。 ◆可见，一根2米长的填充柱中固定液的含量是一根20米长毛细管柱中固定液含量约150倍，故允许进样量也在一百倍以上。 5、柱效能 ◆毛细管柱每米塔片数通常在2000－5000之间，长20米的毛细管柱总柱效为4万至10万。 ◆填充柱每米塔片数在1000－1500之间，长2米的填充柱的柱效为2000－3000 ★所以毛细管柱的总柱效可以比填充柱高10－100倍。 根据上式，分离度正比于总塔片数N。即毛细管柱色谱总效高，其分离效能也高。 如果柱效高，K值也大是最理想的，目前流行大孔厚膜毛细管柱可望具有这两重性质。 6、分析时间 ◆根据公式,样品的保留时间正比于柱长，在以氮为载气时，毛细管柱的线速可达16厘米/秒， 而填充柱在4厘米/秒 ◆毛细管柱可采用很高的载气线速来缩短保留时间。且毛细管柱的K值比填充柱小，因此保留 时间小。 ◆故：毛细管柱上可实现快速分析。 三、毛细管柱的色谱系统 ◆与填充柱系统基本一样。 ◆因毛细管柱内径细，柱容量小，出峰快、峰形窄，因此对色谱仪本身(如进样系统、检测器、 记录器等)有些特殊的要求。 1、进样系统 ◆毛细管柱进样量必须极小（一般液样10—2～10—3微升，气样约1微升）。
同位素稀释质谱计量公式及表达式推演
同位素稀释质谱计量公式及表达式推演 齐孟文 中国农业大学 同位素稀释质谱分析，是在样品中定量加入富含待测元素稀有同位素核素的内标，使其与样品充分混合，通过用质谱法测定样品中元素的同位素丰度及其改变，依据同位素稀释原理定量待测元素含量的方法。为了消去其它因子的影响, 该法一般选择待测元素的一对同位素核素同时进行丰度测定, 并用其比率进行相关计算。 1.公式推导 设：为样品或内标中某待测元素的原子个数；下角标分别表示样品或内标；分别为样品、内标和混合样品的同位素丰度，下角标 表示所选的一对同位素核素。则对选定的同位素对，有关系: N y x ，M T S 和，k i ，i y x i y i x M )N N (T N S N +=+ （1） k y x k y k x M )N N (T N S N +=+ （2） 由（1）/（2），且令： k i ik M /M M =ik k y k x i y i x M T N S N T N S N =++ （3） 整理，有 )T N S N (M T N S N k y k x ik i y i x +=+ （4） 移项，有 )T M T (N )S M S (N i ik k y k ik i x ?=? （5） 令，: k i ik k i ik T /T T ,S /S S ==)T M (T N )M S (S N ik ik k y ik ik k x ?=? （7） 由基本关系式（7），有 1） 样品以内标为参量的摩尔比为 ∑∑?=?=j j S k S j T k T ik ik ik ik k k ik ik ik ik y x n /n n /n (M -S T -M S T M -S T -M N N ） （） ）（）（）（）（j ∑∑++?=、、 ）（）（j jk j jk ik ik ik ik 1 T 1 S M -S T -M （8）
毛细管气相色谱法
毛细管气相色谱法条件及定量分析 指导老师：李建国 实验人：王壮 同组实验：陆潇、戈畅 实验时间：2016.4.18 一、实验目的 1.熟悉色谱分析的原理及色谱工作站的使用方法； 2、掌握气相色谱仪操作方法与氢火焰离子化检测器的原理； 3.用保留时间定性；用归一化法定量；用分离度对实验数据进行评价。 二、实验原理 不同组分在同一分离色谱柱上，在相同实验条件下有不同的保留行为，其保留时间的差异可以用来定性分析，每一组分的质量与相应色谱峰的积分面积成正比，因此可以公式计算，用归一化方法测定每一组分的质量百分含量。 1122100A is i i A A A s s ns n f A w f A f A f A =?++???+％ 本实验是用气相色谱测定乙酸乙酯、乙酸丁酯及其混合试样，检测器用FID 。用色谱软件进行谱图处理和定量计算，让学生掌握用已知物对照定性、用归一化法测定混合物组分定量的实验。 混和试样的成功分离是气相色谱法定量分析的前提和基础，衡量一对色谱峰分 离的程度可用分离度：12121()2 R R t t R W W -=?+，式中1R t 、2R t 和1W 、2W 分别指两组分的保留时间和峰底宽度，R=1.5时两组分完全分离，实际中R=1.0(分离度98%)即可满足要求。 三、仪器与试剂 仪器：GC7890F 型气相色谱仪、氢火焰离子化检测器（FID ）、氮气钢瓶、空气钢瓶、氢气发生器，微量注射器、3mm x 200cm 的10% SE-54不锈钢分离柱。GC5400型气相色谱仪、空气发生器、氮气发生器、氢气发生器，微量注射器、15m 毛细管分离柱。 试剂：乙酸乙酯、乙酸丁酯标准试样及其未知混合试样。 四、实验内容 1．按操作说明书使色谱仪正常运行，并调节至如下条件： 柱温：110C ? 检测器温度：120C ? 气化温度：120C ? 载气、氢气和空气流量分别为30、50和200mL/min 。 2．分别改变柱温至80、90、100、110、120C ?。每改变一次柱温，注入0.5L μ混合酯试样，记下保留时间，观察其出峰顺序和分离情况。
毛细管气相色谱柱的选择方法
毛细管气相色谱柱的选择方法 【关闭本页】【返回首页】【发布时间2004-1-14】 一、固定相的选择 1．如果不知道使用何种固定相，可以从非极性柱或弱极性柱如SPB-1或SPB-5开始试用，如效果不好，再按极性渐强的顺序选用中等极性直至高极性柱逐一尝试，直到有较令人满意的分析结果即可确定适用的柱极性。 2．低流失（“ms”）色谱柱通常更为惰性，有更高的温度上限,适用于MS检测器。3．使用能够提供满意的分离度和分析时间的极性最小的固定相，非极性固定相比极性固定相具有更长的寿命。 4．要使用和被分析物极性相近的固定相，使用这一选择方法常常是有效的，但是使用这一方法并不总是能找到最好的固定相。 5．如果被分离混合物具有不同的偶极或氢键力，改变使用具有不同偶极或氢键力（不一定要更大）的固定相后，会出现其他共流出物，所以新的固定相不一定提供更好的总分离度。 6．如果可能，要避免使用含有能使选择性检测器产生高响应值功能团的固定相，例如含有氰丙基的固定相，用NPD会产生不成比例地增大基线高度（由于柱流失）的现象。7．SPB-1或SPB-5，SPB-50，SPB-1701，和SUPELCOWAX 10以最少数量的色谱柱能覆盖最大范围的选择性。 8．PLOT柱用于在高于室温的柱温下来分析气体样品。 二、色谱柱直径的选择 1. 当需要有高柱效的色谱柱时应使用0.18-0.25mm的色谱柱。0.18mm的色谱柱很适合于泵容量低的GC/MS系统。小内径柱的容量最小而且需要最高的柱头压力。 2. 当需要样品容量大时就要使用0.32mm内径的色谱柱。与0.25mm内径柱相比， 0.32mm内径柱对不分流进样或大体积（>2μL）进样时早流出的色谱峰有较高的分离度。 3. 只有配备大口径直接进样口时，才使用0.53mm内径的色谱柱，它特别适合于高载气流速的应用，例如吹扫捕集，顶空进样。0.53mm内径色谱柱在恒定的液膜情况下具有最高的样品容量。 三、色谱柱柱长的选择 1. 当不知道最佳柱长时，尝试使用25-30m长的色谱柱。 2. 10-15m长的色谱柱适合于分离含有很容易分离的溶质混合物，或者分离为数不多的溶质混合物，较短的柱长用于直径很小的色谱柱，以便降低柱头压力。 3. 当使用其他方法（小内径柱，不同的固定液，改变柱温）不能达到分离度时，就使用50-60m长的色谱柱。它最适合于分离含有多组分的复杂混合物，长柱需要的分离时间长，费用也高。 四、色谱柱膜厚的选择 1. 0.18-0.32mm内径的色谱柱，其平均或标准膜厚在0.18-0.25μm，用于绝大多数的分析。 2. 0.45-0.53 mm内径的色谱柱，其平均或标准膜厚在0.18-1.5μm，用于绝大多数的分析。 3. 厚液膜色谱柱用于保留和分离挥发性物质（如轻溶剂，气体）。厚液膜色谱柱有更高的惰性，其柱容量也高；但厚液膜色谱柱具有较高流失性，使用温度上限也有所下降。 4. 薄液膜色谱柱用于降低高沸点物质和高分子量物质（如甾体，三甘油酸酯）的保留时间，并具有低流失性的特点；但薄液膜色谱柱的惰性较差，且柱容量较低。
毛细管气相色谱法的应用
毛细管色谱法测定洛美沙星中的有机溶剂残留量 来源: 作者:王国成,陈莹,徐波 摘要：目的:建立毛细管气相色谱法测定洛美沙星中的有机溶剂残留量。方法: 用INNOWAX 毛细管气相色谱柱,FID检测器, 以22戊酮为内标进行测定。结果: 乙酸乙酯、四氢呋喃、乙醇、乙腈的线性范围分别为0～80μg/m l ( r =0.999 7)、0～11.52μg/ml( r=0.9996)、0～80μg/ml( r=0.9997) , 0～6.56 μg/ml( r= 0.9996);平均回收率分别为100.5%、100.1%、101.2%、100.1%; RSD 分别为1.30%、0.9%、1.18%和1.23% (n = 9)。结论: 本方法简单、准确、灵敏度高、重现性好, 适用于洛美沙星中有机溶剂残留量的测定。 关键词洛美沙星,毛细管气相色谱法,有机溶剂残留量 药物生产过程中残存的有机溶剂均有不同程度的毒性, 不仅对人体有害, 而且这些溶剂与药物的治疗作用无关, 原则上应愈少愈好。洛美沙星为第三代喹诺酮类广谱抗菌药, 是由日本北陆株式会社研制的第一代口服长效抗菌药。该药物在合成过程中采用了乙酸乙酯、四氢呋喃、乙醇、乙腈等有机溶剂, 故对此4种有机溶剂加以检测有利于药物质量控制。本试验采用毛细管色谱法测定洛美沙星原料药中有机溶剂的含量,方法简便,结果准确可靠。 1 仪器与试剂 Agilent6890 增强型气相色谱仪, Agilent6890 工作站。乙酸乙酯、四氢呋喃、乙醇、乙腈均为分析纯(上海化学试剂公司) , 22戊酮(内标物) 为色标试 剂(天津化学试剂一厂) , 1-甲基-2-吡咯烷酮, 溶解样品用溶剂为化学纯(上海化学试剂公司)。 2 方法与结果 2.1 色谱条件色谱柱: Agilent HP-NNOWAX (固定液为键合聚乙二醇, 30m×0.53mm,1.0μm) 毛细管柱; 气化室温度: 220℃; 程序升温: 起始温度为40℃, 保持10min, 然后以20℃/min 升温至220℃,保持4 min;载气为氮气;分流比:1∶1; 进样量2μl; 检测器温度: 氢焰离子化检测器(FID) , 240 ℃。 2.2 溶液及试样制备 2. 2. 1 内标溶液的制备精密量取色标试剂2-戊酮124.0μl (约相当于100mg) , 置100ml 量瓶中, 用1-甲基-2-吡咯烷酮稀释至刻度, 摇匀; 精密量取1m l, 置10ml容量瓶中, 用1-甲基-2-吡咯烷酮稀释至刻度, 摇匀, 作为内标溶液。 2. 2. 2 对照溶液的制备精密量取乙酸乙酯111. 1μl (约相当于100mg) , 乙醇126.6μl(约相当于100mg) 置100ml 量瓶中, 用1-甲基-2-吡咯烷酮稀释至刻度,摇匀,作为对照贮备液A; 精密量取四氢呋喃162.2μl(约相当于144m g) , 乙腈105.0μl (约相当于82mg) 置100ml量瓶中, 用1-甲基-2-吡咯烷酮稀释至刻度, 摇匀, 作为对照贮备液B。精密量取对照贮备液A 10ml 与对照贮备液B 1ml 置同一100ml 量瓶中, 用1-甲基-2-吡咯烷酮稀释至刻度, 摇匀, 作为对照贮备液。精密量取对照贮备液5ml, 置10ml 量瓶中,精密加入内标溶液 1ml, 加1-甲基-2-吡咯烷酮稀释至刻度, 摇匀, 即得对照溶液。 2. 2. 3 供试品溶液的配制取本品约0.1g, 精密称定, 置10ml 量瓶中, 精密加入内标溶液1ml, 加1-甲基-2-吡咯烷酮适量, 振摇使溶解并稀释至刻度, 摇匀,作为供试品溶液。 2.3 系统适用性试验精密量取对照品溶液2μl, 注入气相色谱仪, 记
气相色谱柱填充柱,毛细管柱
第二章气相色谱柱 第一节气相色谱柱的类型 气相色谱法（gas chromatography, 简称GC）亦称气体色谱法，气相层析法。其核心即为色谱柱。 气相色谱柱有多种类型。从不同的角度出发，可按色谱柱的材料、形状、柱内径的大小和长度、固定液的化学性能等进行分类。色谱柱使用的材料通常有玻璃、石英玻璃、不锈钢和聚四氟乙烯等，根据所使用的材质分别称之为玻璃柱、石英玻璃柱、不锈钢柱和聚四氟乙烯管柱等。在毛细管色谱中目前普遍使用的是玻璃和石英玻璃柱，后者应用范围最广。对于填充柱色谱, 大多数情况下使用不锈钢柱，其形状有U型的和螺旋型的，使用U 型柱时柱效较高。按照色谱柱内径的大小和长度，又可分为填充柱和毛细管柱。前者的内径在24mm，长度为110m左右；后者内径在，长度一般在25100m。在满足分离度的情况下，为提高分离速度，现在也有人使用高柱效、薄液膜的10m短柱。 根据固定液的化学性能，色谱柱可分为非极性、极性与手性色谱分离柱等。固定液的种类繁多，极性各不相同。色谱柱对混合样品的分离能力，往往取决于固定液的极性。常用的固定液有烃类、聚硅氧烷类、醇类、醚类、酯类以及腈和腈醚类等。新近发展的手性色谱柱使用的是手性固定液，主要有手性氨基酸衍生物、手性金属配合物、冠醚、杯芳烃和环糊精衍生物等。其中以环糊精及其衍生物为色谱固定液的手性色谱柱，用于分离各种对映体十分有效，是近年来发展极为迅速且应用前景相当广阔的一种手性色谱柱。 在进行气相色谱分析时，色谱柱的选择是至关重要的。不仅要考虑被测组分的性质，实验条件例如柱温、柱压的高低，还应注意和检测器的性能相匹配。有关内容我们将在以后章节中加以详细讨论。 第二节填充气相色谱柱 填充气相色谱柱通常简称填充柱，在实际分析工作中的应用非常普遍。据资料统计，日常色谱分析工作大约有80%是采用填充柱完成的。填充柱在分离效能和分析速度方面比毛细管柱差，但填充柱的制备方法比较简单，定量分析的准确度较高，特别是在某些分析领域（例如气体分析、痕量水分析）具有独特用途。从发展上看，虽然毛细管柱有逐步取代填充柱的趋势（例如已有一些日常分析使用PLOT柱代替过去常用的气固色谱填充柱），但至少在目前一段时期内，填充柱在日常分析中仍是一种十分有价值的分析分离手段。
同位素稀释电感耦合等离子体质谱法测定食品中的碘
同位素稀释电感耦合等离子体质谱法测定 食品中的碘 万渝平1，潘红红1，冼燕萍2，梁润1，李绍波1，罗东辉2，郭新东2（1.成都市产品质量监督检验院,四川成都 610041)(2.广州市质量监督检测研究院，广东广州 510110) 摘要：采用同位素稀释法结合密封玻璃管的提取技术，建立了准确、灵敏的食品样品中碘的电感耦合等离子体质谱法（ID-ICP-MS）分析方法。样品中添加碲（128Te）同位素内标，以四甲基氢氧化铵（TMAH）为提取液，采用烧结玻璃试管密封，水浴振荡浸提样品中的碘，电感耦合等离子体质谱法测定，同位素稀释内标法定量。结果表明，碘在0.025 μg/L~50 μg/L范围内线性线性关系良好，相关系数为0.9999，线性方程为y=1.0506 x+1.2511；当取样质量为0.1 g时，方法的检出限为1.8 μg/kg；在2.50、5.00和10.00 mg/kg 3个低、中、高添加水平，加标回收率在80.29~104.70%之间，方法相对偏差小于5.0%；通过对海带标准物质GBW08517的测定，表明测定值与标准值之间无显著性差异。本方法简便、准确、灵敏度高，适用于多类食品中碘含量的测定。 关键词：电感耦合等离子体质谱法；同位素稀释法；食品；碘 文章篇号：1673-9078(2013)10-2528-2532 Determination of Iodine in Food by Isotope Dilution Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry W AN Yu-ping1, PAN Hong-hong1, XIAN Y an-ping2, LIANG Run1, LI Shao-bo1 , LUO Dong-hui2, GUO Xin-dong2 (1.Chengdu Product Quality Supervision and Inspection Institute, Chengdu 610041, China) (2.Guangzhou Quality Supervision and Testing Institute, Guangzhou 510110, China) Abstract: A method for the determination of iodine in food by isotope dilution inductively coupled plasma mass spectrometry (ID-ICP-MS) was established, combined with sealed glass tube extraction technolog y. After addition of the isotopic labeled Tellurium (128Te) and tetramethylammonium hydroxide (TMAH) as extraction solution into a sealed glass tube, the homogenized sample was shocked in a water bath to obtain an extract suitable for analysis by ICP-MS, and the internal standard was used for quantitative analysis. Under the optional conditions, the linear range was between 0.025 μg/L and 50 μg/L with the linear correlation coefficients of 0.9999, and the linear equation was y = 1.0506x +1.2511. The detection limit was 1.8 μg/kg when the sample mass was 0.1 g. The mean recoveries for food samples at three spiked concentrations levels of 2.50, 5.00 and 10.00 mg/kg were ranged from 80.29% to 104.70% with relative standard deviation (RSD, n=6) less than 5.0%. The ID-ICP-MS method for determination of the iodine in standard material GBW08517 of kelp presented no significant differences between measured values and certified values. Due to the simplicity, accuracy and high sensitivity, this method was suitable for the determination of iodine in various of food. Key words: inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS); isotope dilution analysis; food; iodine 碘是人类发现的第二个生物必需微量元素，不仅可以调节机体的物质代谢，对机体的生长发育也具有非常重要的作用。适量的碘可供应人体合成生长发育收稿日期：2013-05-17 基金项目：国家重大科学仪器设备开发专项（2012YQ090167），四川省科技支撑计划项目（2012GZ0118） 作者简介：万渝平（1967-），女，高级工程师，研究方向为食品及食品相关产品分析技术研究 通讯作者：郭新东（1976-），男，博士，教授级高工，研究方向为食品及食品相关产品分析技术研究所必需的甲状腺激素，碘缺乏可引起甲状腺功能低下，但碘摄入过量也会对健康造成一定的危害，导致甲状腺肿大、碘中毒等疾病[1]。WHO规定了青少年和成人每天所需的碘量为150 μg，而人体所需的碘主要来源于食品，因此建立可靠的食品中碘的测定方法尤为重要。 目前，食品中碘的测定方法主要有化学分析法[2]、光度法[3~4]、电化学分析法[5]、色谱分析法[6~8]和电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）[9~17]等。化学分析方法操作繁琐，误差大，灵敏度和选择性不够理想；吸 2528
第16章 气相色谱法
第16章Gas chromatography 16. 1 内容提要 16.1.1 基本概念 气相色谱法(GC)──是以气体为流动相的色谱分析法。 气液色谱法(GLC)──以气体为流动相，液体为固定相的色谱法。 气固色谱法(GSC)──以气体为流动相，固体为固定相(一般指吸附剂)的色谱法。 填充柱气相色谱法──使用填充色谱柱的气相色谱法。 毛细管柱气相色谱法──使用毛细管柱的气相色谱法。 程序升温气相色谱法──将色谱柱按照预定的程序连续地或分阶段地进行升温的气相色谱法。 多维气相色谱法──将两个或更多个色谱柱组合，通过切换，可对组分进行正吹、反吹或切割等操作的气相色谱法。 全二维气相色谱法(GC×GC)──把两个分离机理不同又互相独立的色谱柱串联结合，两柱间装有调制毛细管接口，由第一根色谱柱分离后的每一个馏分，经调制毛细管聚焦后在以脉冲方式送入第二根色谱柱进行进一步分离，最后得到以柱1的保留时间为x轴，柱2的保留时间为y轴，信号强度为z轴的三维立体色谱图，这种色谱法称为全二维气相色谱法。 气相色谱仪──以气体为流动相而设计的色谱分析仪。主要有气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、数据处理记录系统、温度控制系统等组成。 载气──用作流动相的气体。常用的载气有N2，H2，He，Ar等。 载体──承载固定液的惰性固体，又称担体。 固定液──指涂渍在载体或色谱柱内壁表面上起分离作用的物质。 填充柱──填充了固定相的色谱柱。 毛细管柱──内径为0.1～0.5mm 的色谱柱，一般指管内壁附有固定相的空心柱，又称开管柱(open tubular column)。 壁涂毛细管柱(WCOT)──内壁上直接涂渍固定液的毛细管柱。
香水成分毛细管气相色谱分析实验报告
浙江科技学院生物与化学工程学院 仪器分析实验报告 姓名学号：班级： 实验名称：香水成分的毛细管气相色谱分析 一、实验目的 1、了解气相色谱法分离的原理及其适用范围； 2、学习氢火焰离子化检测器的结构和使用方法； 3、了解程序升温技术在气相色谱分析中的应用； 4、了解毛细管气相色谱柱的性能； 二、实验原理 气相色谱法是采用气体作为流动相的一种色谱法，多组分的试样是通过色谱柱得到分离，主要是通过物质在固定相和流动相（气相）之间发生吸附、脱附和溶解、挥发的分配过程。气相色谱法应用于气体试样的分析，也可以分析易挥发或可转化为易挥发物质的液体和固体。但其不适用于高沸点，热敏性物质的检测。在同一气相色谱分析条件下,采用纯样加大法和保留值对照,对风油精的5个主要组分进行了定性分析 氢火焰离子化检测器是以氢气和空气燃烧生成的火焰为能源，当有机化合物进入以氢气和氧气燃烧的火焰，在高温下产生化学电离，电离产生的离子，在高压电场的作用下，形成离子流，经过高阻（106～1011Ω）放大，成为与进入火焰的有机化合物量成正比的电信号，因此可以根据信号的大小对有机物进行定量分析。 本实验采用程序升温，低沸点先出峰，高沸点后出峰。风油精中含有的有机物成分复杂，沸程较宽，宜采用程序升温（即柱温按预定的加热速度，随时间作线性或非线性的增加），可使各组分以最佳柱温流出色谱柱，改善复杂试样的分离，缩短分析时间。 针对风油精的主要成分（薄荷脑、樟脑、桉油、丁香酚、水杨酸甲酯）是具有香味的挥发性有机物，因此适合采用毛细管柱气相色谱法，氢火焰离子化检测器，程序升温进行分离和分析。
三、实验步骤 1、根据实验条件，将色谱仪按仪器操作步骤调节至进样状态，，待仪器的电路和气路系统达到平衡。基流稳定后，准备进样。 2、吸取风油精0.2μL分别四次进样，程序升温从140℃，以20℃/min的速度升至200℃。采样并记录色谱数据。 3、实验完毕后，按要求关好仪器。 四、实验条件 1、仪器与试剂 气相色谱仪（美国惠普—4890，配有氢火焰离子化检测器，毛细管气路） 氮气钢瓶，氢气钢瓶，空气压缩机 微量进样器1 μL 风油精（主要组成：薄荷脑、樟脑、桉油、丁香酚、水杨酸甲酯） 无水乙醇（分析纯），萘（分析纯） 0.5g/10ml风油精-乙醇 0.1g/10ml萘-乙醇 2、色谱条件 色谱柱：弹性石英毛细管色谱柱 （件号：01—11—1109 柱型：SF—54（高惰性交联） 规格：30m×0.32mm×0.4um 中科院大学化物所105组中山路161号） 汽化室温度：220℃ 柱温采用程序升温：起点140℃，以20℃/min的速度升至200℃。 混合载气流速：1.0ml/min 分流比：30:1 进样量：0.2 μL