顶空气相色谱-质谱法测定土壤中丙烯腈的研究
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１ ＧＣ ＭＳ分 析条件 ． ３ —
谱一 质谱法测定土壤 中丙烯腈的方法 ， 对其顶空 和
气相色谱条件进行 了优化 ， 同时在顶空气相色谱法
（） １ 色谱条件 色 谱 柱 ： Ｐ Ｉ Ｎ ＷＡ （０ｍｘ ． Ⅱ ， Ｈ －Ｎ Ｏ Ｘ ３ ３ ０ ２Ⅱｎ ０ ０ｇ ； ． ｍ） 柱流速 ： ． ｍ ／ ｉ 进样 口温度 ： ０ ５ １ Ｌ ｍ ｎ； ５ １ ５ ℃； 分流进样 ， 分流比 ５ ｌ； ： 程序升温 ， 起始温度为
１ 样品 制备 ． ２
由于丙烯腈沸点低 ， 其分析方法多为顶空气相 色谱法及热解 析气相色谱法 ５ 分析对象主要集 １］ －， 中在水 …、 气 ］ 、 塑料 ［及化妆品 中， 对基质复杂
的 土壤样 品 国内外 鲜 见报 道 。笔者 建 立顶 空气 相色
准确称取 ２ 的土壤样品于 ２ 顶空瓶 中， ．ｇ ０ ２ ｍＬ 向瓶 中注人 １． ｍ ０ Ｌ基体改性剂 ， ０ 立即密封 ， 在大容 量振荡器上振荡 １ ｉ， ０ ｎ待测。 ｍ
１１ 主要 仪 器与试 剂 ．
气相色谱 （８０ ） 质谱 （ ７Ｎ 联用仪 ： 国 ６９＋一 ５ ３） ９ 美
安捷伦公 司； 顶空进样仪 ： Ｓ ０ ， 国 Ｐ Ｈ 型 美 ４ Ｅ公司 ；
天 平 ： Ｇ２４型 ， ｔｅ Ｔ ｌｄ 司 ； Ａ ０ Ｍｅ ｌ ｏｅｏ公 ｔｒ
离子源温度 ： ３ ℃； ２ ０ 四极杆温度 ： ５ ｑ ； １０ｃ 气质 接 口温度 ： ０ ２０℃； 溶剂延迟 ：． ｍ ｎ； Ｏ ｉ 质量扫描范 ５
．
基体 改性剂 ： ５０ｍ 取 ０ Ｌ超纯水 ， 滴加磷酸调节
ｐ Ｈ值不大于 ２并加人 １０ 氯化钠 ， ， ５ ｇ 溶解并混匀 ； 甲醇中乙醛 、 丙烯醛、 丙烯腈 、 乙苯混合标准物 质： 该标准中丙烯腈浓度为 １０ ｇ ｍ ， ０ ／ Ｌ 目录号为 Ｓ １４ ８ 百 灵威 公 司 。 一 ７０ Ｃ，
配制一定浓度 的丙烯腈标准 ， １ 分析条件 柱 对丙烯 腈 的分离 柱效较 高 ， 按 ＿ ３ 峰形较 好 。 进样测定 ， 丙烯腈 的总离子流图如 图 １ 所示。分析 ２２ 项 空条件 的优化 ． 测 试条件 下丙烯腈 得到尖 锐峰形 ， 对该 色谱 峰进 影 响顶 空气相 色谱质谱 分析 的主要 因素 为顶 平 平 进 行检 索得到 图 ２ 质谱准确定 性丙烯腈 ， ， 匹配度达 空盐 析作 用 、 衡 时间 、 衡 温度 、 样 时间 。 ９ ％， ０ 无其它杂质峰干扰。 （） １ 盐析作用 对 极 性 强 的物质 而言 ， 析作 用 非 常 明显 。对 盐
时间等分析条件的设置 ， 选用 Ｈ －Ｎ ＷＡ ３ ｘ ．２ ｎｔ，．０ Ｐ Ｉ ＮＯ Ｘ（０ ｍ ３ ｌ ｌ ５ ｍ） ０ ｒ０ 毛细管柱 ， 在柱流速 １ ／ ｎ条件下采 ． ｍＬ ｍｉ ５
用电子轰击电 离源 ， 选择 离子 ｍ／ ３进行外标法定量 。该方法线性 良好 ， 关系数 ｒ０９ ９ 。当土壤取样量为 ２ ｚ ５ 相 ＝ ．９ ７ ．ｇ ０
围 ： ９０ ０ ． ａ 。 ２． １ ０ ｍｕ ０ １ 顶 空进 样 条件 ． ４
大容量恒温振荡器 ： Ｈ － Ｄ Ｚ－ ， Ｃ型 江苏太仓市实
验设 备厂 ；
顶空 进样 瓶 加热 温度 ：０ 加热平 衡 时间 ： ８ ℃； ３ ｎ； ０ｍｉ 进样 针温度 ：５ 进样 时 间： ． ｎ； ９ ℃； ０ ８ｍｉ ０ 载气压力 ：０ Ｐ 加压时 间： ． ｍ ｎ； １３ ａ； ｋ １ ｉ 传输线温 ０
陈峰 ， ： 等 顶空气相色谱一质谱法测定土壤 中丙烯腈的研究
５ ｌ
顶 空气 相色谱 一质谱法测定 土壤 中丙烯腈 的研究
陈峰 唐访 良 徐建芬 Байду номын сангаас明 包 贞
（ 杭州市环境监测 中心站 ， 杭州 ３ ０ ０） １０７
摘要
建立 了用顶 空气相 色谱 一质谱联 用仪测定土壤 中丙烯腈 的方 法。 优化 色谱 一质谱联用仪和顶空仪对温度 、
２１ 年 ， ２ ０ １ 第 Ｏ卷 ， ６期 第
度 ： ５ ＂ 氯化 钠 用量 ：． ｇ １０Ｃ； ３０ 。
１ 色谱 图与质谱 图 ． ５
丙烯 腈 与甲醇有效 分离。综合考 虑 ， 实验选择 本 Ｈ －Ｎ Ｐ Ｉ ＮＯＷＡＸ（０ ｍ×０３ ｉ ， ． ｍ）柱 ，此 ３ ． ｍ ／ ０５ ２ １ ０
塑料和丙烯酰胺 （ 丙烯腈水解产物 ）丁腈橡胶 （ 、 现 代 工业最重要 的橡胶 ） ， 等 是三大合成材料——合 成纤维、 合成橡胶 、 塑料的基本且重要的原料 ； 同时 ，
丙烯腈易挥发 ， 有腐蚀性 ， 是一种高毒性危 险品， 能 对人体产生严重毒害 ， 已经被我国列人优先控 制的 污染物。废弃 的合成纤维 、 合成橡胶 、 塑料使土壤中 丙烯腈具有富集 的可能性 ， 对土壤环境构成严重威 胁。
杭州市环境保护科研课题 （ １０ ３ ２ ０１ ０ ）
收稿 日期 ：０ １０ —０ ２ １．８３
甲醇 ： 农残级 ， 国 Ｔｄａ 美 ｅｉ公司； 实验用水为经美 国 Ｍｉｉ ｒ Ｍｉｉ ０ ｌ ｏｅ ｌ— Ａ１ 型超 ｌ ｌＱ ｐ 纯水系统纯化的超纯水 ；
５ ２
化学分析计量
丙烯腈常用来生产聚丙烯纤维 ｆ 即合成纤维腈 纶 ）丙烯腈 一丁二烯 一苯 乙烯塑料 （ Ｂ ）苯 乙烯 、 Ａ Ｓ、
氯化钠 ： 优级纯 ， ４０Ｃ 在 ０ ￣马弗炉中烘烤 ４ｈ 密 ， 封保存 ；
磷 酸 ： 级纯 ； 优 石英 砂 ：９ ￣ ４ ｍ（０ ５ ２７ ８０ ２ — ０目 ） ＳＯ２ 末 ； 的 ｉ 粉
时， 方法检 出限为 ０２ ． ２ｍｇ ｋ 。在 两个不 同加标水平下 ， ／ｇ 丙烯腈 测定结果的相 对标 准偏 差为．．％一１ ． ４１ ０ ％ ＝ ）土壤 ０ ６， 样 品的加 标回收率为 ８ ．％￣ ７０ ７２ ９ ． ％。该方法可快速 、 准确测定土壤 样品 中的 丙烯腈。 关键词 丙烯腈 气相 色谱 一质谱 法 顶空 土壤
６ ℃ ， 持 ３ ｎ 以 ６Ｃ／ ｎ升 温至 １０Ｃ。 ０ 保 ， ￣ ｍｉ ｍｉ ２￣ （） ２ 质谱 条件
操作简单 、 灵敏度高 、 定量准确的基础上 ， 发挥 质谱 鉴定化合物结构的功能 ， 剔除顶空气相色谱法 可能
出现 的假 阳性 ， 极大地提高了定性 的准确度 。 １ 实验 部分
谱一 质谱法测定土壤 中丙烯腈的方法 ， 对其顶空 和
气相色谱条件进行 了优化 ， 同时在顶空气相色谱法
（） １ 色谱条件 色 谱 柱 ： Ｐ Ｉ Ｎ ＷＡ （０ｍｘ ． Ⅱ ， Ｈ －Ｎ Ｏ Ｘ ３ ３ ０ ２Ⅱｎ ０ ０ｇ ； ． ｍ） 柱流速 ： ． ｍ ／ ｉ 进样 口温度 ： ０ ５ １ Ｌ ｍ ｎ； ５ １ ５ ℃； 分流进样 ， 分流比 ５ ｌ； ： 程序升温 ， 起始温度为
１ 样品 制备 ． ２
由于丙烯腈沸点低 ， 其分析方法多为顶空气相 色谱法及热解 析气相色谱法 ５ 分析对象主要集 １］ －， 中在水 …、 气 ］ 、 塑料 ［及化妆品 中， 对基质复杂
的 土壤样 品 国内外 鲜 见报 道 。笔者 建 立顶 空气 相色
准确称取 ２ 的土壤样品于 ２ 顶空瓶 中， ．ｇ ０ ２ ｍＬ 向瓶 中注人 １． ｍ ０ Ｌ基体改性剂 ， ０ 立即密封 ， 在大容 量振荡器上振荡 １ ｉ， ０ ｎ待测。 ｍ
１１ 主要 仪 器与试 剂 ．
气相色谱 （８０ ） 质谱 （ ７Ｎ 联用仪 ： 国 ６９＋一 ５ ３） ９ 美
安捷伦公 司； 顶空进样仪 ： Ｓ ０ ， 国 Ｐ Ｈ 型 美 ４ Ｅ公司 ；
天 平 ： Ｇ２４型 ， ｔｅ Ｔ ｌｄ 司 ； Ａ ０ Ｍｅ ｌ ｏｅｏ公 ｔｒ
离子源温度 ： ３ ℃； ２ ０ 四极杆温度 ： ５ ｑ ； １０ｃ 气质 接 口温度 ： ０ ２０℃； 溶剂延迟 ：． ｍ ｎ； Ｏ ｉ 质量扫描范 ５
．
基体 改性剂 ： ５０ｍ 取 ０ Ｌ超纯水 ， 滴加磷酸调节
ｐ Ｈ值不大于 ２并加人 １０ 氯化钠 ， ， ５ ｇ 溶解并混匀 ； 甲醇中乙醛 、 丙烯醛、 丙烯腈 、 乙苯混合标准物 质： 该标准中丙烯腈浓度为 １０ ｇ ｍ ， ０ ／ Ｌ 目录号为 Ｓ １４ ８ 百 灵威 公 司 。 一 ７０ Ｃ，
配制一定浓度 的丙烯腈标准 ， １ 分析条件 柱 对丙烯 腈 的分离 柱效较 高 ， 按 ＿ ３ 峰形较 好 。 进样测定 ， 丙烯腈 的总离子流图如 图 １ 所示。分析 ２２ 项 空条件 的优化 ． 测 试条件 下丙烯腈 得到尖 锐峰形 ， 对该 色谱 峰进 影 响顶 空气相 色谱质谱 分析 的主要 因素 为顶 平 平 进 行检 索得到 图 ２ 质谱准确定 性丙烯腈 ， ， 匹配度达 空盐 析作 用 、 衡 时间 、 衡 温度 、 样 时间 。 ９ ％， ０ 无其它杂质峰干扰。 （） １ 盐析作用 对 极 性 强 的物质 而言 ， 析作 用 非 常 明显 。对 盐
时间等分析条件的设置 ， 选用 Ｈ －Ｎ ＷＡ ３ ｘ ．２ ｎｔ，．０ Ｐ Ｉ ＮＯ Ｘ（０ ｍ ３ ｌ ｌ ５ ｍ） ０ ｒ０ 毛细管柱 ， 在柱流速 １ ／ ｎ条件下采 ． ｍＬ ｍｉ ５
用电子轰击电 离源 ， 选择 离子 ｍ／ ３进行外标法定量 。该方法线性 良好 ， 关系数 ｒ０９ ９ 。当土壤取样量为 ２ ｚ ５ 相 ＝ ．９ ７ ．ｇ ０
围 ： ９０ ０ ． ａ 。 ２． １ ０ ｍｕ ０ １ 顶 空进 样 条件 ． ４
大容量恒温振荡器 ： Ｈ － Ｄ Ｚ－ ， Ｃ型 江苏太仓市实
验设 备厂 ；
顶空 进样 瓶 加热 温度 ：０ 加热平 衡 时间 ： ８ ℃； ３ ｎ； ０ｍｉ 进样 针温度 ：５ 进样 时 间： ． ｎ； ９ ℃； ０ ８ｍｉ ０ 载气压力 ：０ Ｐ 加压时 间： ． ｍ ｎ； １３ ａ； ｋ １ ｉ 传输线温 ０
陈峰 ， ： 等 顶空气相色谱一质谱法测定土壤 中丙烯腈的研究
５ ｌ
顶 空气 相色谱 一质谱法测定 土壤 中丙烯腈 的研究
陈峰 唐访 良 徐建芬 Байду номын сангаас明 包 贞
（ 杭州市环境监测 中心站 ， 杭州 ３ ０ ０） １０７
摘要
建立 了用顶 空气相 色谱 一质谱联 用仪测定土壤 中丙烯腈 的方 法。 优化 色谱 一质谱联用仪和顶空仪对温度 、
２１ 年 ， ２ ０ １ 第 Ｏ卷 ， ６期 第
度 ： ５ ＂ 氯化 钠 用量 ：． ｇ １０Ｃ； ３０ 。
１ 色谱 图与质谱 图 ． ５
丙烯 腈 与甲醇有效 分离。综合考 虑 ， 实验选择 本 Ｈ －Ｎ Ｐ Ｉ ＮＯＷＡＸ（０ ｍ×０３ ｉ ， ． ｍ）柱 ，此 ３ ． ｍ ／ ０５ ２ １ ０
塑料和丙烯酰胺 （ 丙烯腈水解产物 ）丁腈橡胶 （ 、 现 代 工业最重要 的橡胶 ） ， 等 是三大合成材料——合 成纤维、 合成橡胶 、 塑料的基本且重要的原料 ； 同时 ，
丙烯腈易挥发 ， 有腐蚀性 ， 是一种高毒性危 险品， 能 对人体产生严重毒害 ， 已经被我国列人优先控 制的 污染物。废弃 的合成纤维 、 合成橡胶 、 塑料使土壤中 丙烯腈具有富集 的可能性 ， 对土壤环境构成严重威 胁。
杭州市环境保护科研课题 （ １０ ３ ２ ０１ ０ ）
收稿 日期 ：０ １０ —０ ２ １．８３
甲醇 ： 农残级 ， 国 Ｔｄａ 美 ｅｉ公司； 实验用水为经美 国 Ｍｉｉ ｒ Ｍｉｉ ０ ｌ ｏｅ ｌ— Ａ１ 型超 ｌ ｌＱ ｐ 纯水系统纯化的超纯水 ；
５ ２
化学分析计量
丙烯腈常用来生产聚丙烯纤维 ｆ 即合成纤维腈 纶 ）丙烯腈 一丁二烯 一苯 乙烯塑料 （ Ｂ ）苯 乙烯 、 Ａ Ｓ、
氯化钠 ： 优级纯 ， ４０Ｃ 在 ０ ￣马弗炉中烘烤 ４ｈ 密 ， 封保存 ；
磷 酸 ： 级纯 ； 优 石英 砂 ：９ ￣ ４ ｍ（０ ５ ２７ ８０ ２ — ０目 ） ＳＯ２ 末 ； 的 ｉ 粉
时， 方法检 出限为 ０２ ． ２ｍｇ ｋ 。在 两个不 同加标水平下 ， ／ｇ 丙烯腈 测定结果的相 对标 准偏 差为．．％一１ ． ４１ ０ ％ ＝ ）土壤 ０ ６， 样 品的加 标回收率为 ８ ．％￣ ７０ ７２ ９ ． ％。该方法可快速 、 准确测定土壤 样品 中的 丙烯腈。 关键词 丙烯腈 气相 色谱 一质谱 法 顶空 土壤
６ ℃ ， 持 ３ ｎ 以 ６Ｃ／ ｎ升 温至 １０Ｃ。 ０ 保 ， ￣ ｍｉ ｍｉ ２￣ （） ２ 质谱 条件
操作简单 、 灵敏度高 、 定量准确的基础上 ， 发挥 质谱 鉴定化合物结构的功能 ， 剔除顶空气相色谱法 可能
出现 的假 阳性 ， 极大地提高了定性 的准确度 。 １ 实验 部分