高效液相色谱法测定地下水中己二酸和丁二酸的含量

高效液相色谱法测定地下水中己二酸和
丁二酸的含量
[摘要] 本文建立高效液相色谱法测定地下水中己二酸和丁二酸的含量的方法。

样品经过MAX固相萃取柱净化, 甲醇与0.1%磷酸溶液洗脱，经过低温浓缩后，根据实际情况按需稀释，过滤待测。

仪器选用选择XDB-C18色谱柱为分离柱，以
甲醇（75%）与0.1%磷酸溶液为流动相。

结果表明，丁二酸和己二酸的检出限
（3S/N）分别为20µg/ml、10µg/ml，曲线线性良好。

以空白样品为基质，加标回
收率在71.8 %-90.8 %之间，相对标准偏差在0.52%-5.1%之间。

该方法的能准确
分析测定地下水中己二酸和丁二酸的含量，为日常地下水水质的环境监测提供技
术支持。

[关键词] 高效液相色谱法；地下水；己二酸；丁二酸；
己二酸和丁二酸均为二元酸，常被用作化工行业的基础原料，应用的领域还
有食品类，医药类，化妆品香水的控制剂，涂料等[1]，但是己二酸和丁二酸对
呼吸道与眼睛有一定的刺激性，浓度高时能短时间让人出现头晕、呕吐、反胃等
症状，同时其可以与水任意比例溶解。

如果暴漏在公共的场合之下，会直接影响
广大群众的健康，因此己二酸和丁二酸两个物质成为了场地调查的重点监测有机
污染物。

目前检测己二酸和丁二酸的含量的方法主要有显色滴定法[2]，气相色谱法
与高相液相色谱法[3,4]，由于显色滴定法测定的是总酸，气相色谱法则需要进
行样品酸化与衍生，过程费时，时间成本高，因此根据物质的性质，本实验采用
高效液相色谱法测定地下水中的己二酸和丁二酸，为场地调查评价提供技术支持。

1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
甲醇，色谱纯，广州试剂厂。

丙酮
正己烷为色谱纯级，
磷酸、
乙醇为AR级别；
己二酸标准品（坛墨质检，纯度为99.5 %）、丁二酸标准品（坛墨质检，纯
度为99.7 %）；JIM HLB固相萃取小柱；JIM WAX固相萃取小柱；仪器为
SCION6000液相色谱仪。

样品：地下水（采于广州某地下水，注意：样品采集完
成后，滤膜避光密封保存，制备的试样在4℃以下避光保存）
[仪器：型号，主要技术指标，生产厂家完整名称（国外厂家首选通用中文
译名）。

]
[试剂：纯度、含量或浓度，标准试剂需注明生产单位，配制试剂应说明配
制方法。

]
1.2 仪器工作条件
色谱柱：XDB-C18色谱柱（250 nm×0.25 mm×0.25 μm）；流速为
1.0mL/min。

柱箱温度：40℃；进样量：10μl；紫外检测器的检测波长210nm。

等度洗脱，流动相A：甲醇（75%）；流动相B：0.1%磷酸溶液（25%）。

1.3 实验步骤
1.3.1 样品预处理
取水样1000mL经0.45μm滤膜过滤后置于1000mL烧杯中，分别用5mL甲醇、5mL水活化MAX固相萃取柱，将过滤后的水样全部转移至经过预活化的MAX固相
萃取柱中，控制流速在1mL/min~2mL/min，弃去流出液，用5mL水淋洗萃取柱，
再用5mL磷酸-甲醇溶液洗脱，收集洗脱液于浓缩瓶中，洗脱液在45°C下蒸发
至近干后，再加入5mL无水乙醇继续浓缩至干燥后，用1.0mL磷酸溶液振荡溶解
残渣后过0.45μm滤膜后，待测，同时做空白实验。

1.3.2 定量方法
取烟酸的系列混合标准工作溶液，按照仪器工作条件测定其标准曲线，进行
样品分析，利用外标法进行定量，样品中烟酸的含量X(mg/kg)，按照公式（1）
计算。

X=C*V/m (1)
公式中：
X表示烟酸的含量，单位为mg/kg；
C表示外标法曲线所得烟酸浓度，单位为mg/L；
V表示定容的体积，单位为mL；
m 表示样品的称样量，单位为g。

2 结果与讨论
2.1 波长的选择
利用液相色谱仪对一定浓度的乙二酸与丁二酸进行190-400nm的波长扫描，
结果发现波长在190-250nm均有一定的吸收，大于250nm后，吸收并不明显，因
此锁定波长范围为190-250nm，波长越短，吸收值越高，考虑到短波长，仪器的
相应的杂质就越高，综合考虑之下，因此本实验选用的波长为210nm。

2.2 色谱柱的选择
根据相关的文献[5]，发现C18就能有效的对这两种二元酸进行分离，因此
本试验根据自身的条件，考察了3种不同品牌的C18色谱柱，分别为Extend-C18, JIM-C18，XDB-C18，规格均为250 nm×0.25 mm×0.25 μm。

以1.3的方法进行
处理后测试，结果发现这三种色谱柱均能有效的分离乙二酸与丁二酸，同时在同
一波长下，根据峰面积大小判断，这3根色谱柱也均无明显差别，从成本考虑，
本实验选用XDB-C18色谱柱。

2.3 净化条件的选择
由于不同的地下水，存在的干扰的物质有所不同，最有可能存在塑化剂，色素，各类农残等，在0.45μm滤膜过滤的前提之下，本试验根据自身实验室的实
际情况下，选用JIM HLB固相萃取小柱，JIM WAX固相萃取小柱这两种净化条件，对添加了同样浓度的质控样进行净化测试，以结果发现JIM HLB固相萃取小柱虽
然起到净化的作用，但是对于丁二酸没有明显的吸附作用，而采用JIM WAX固相
萃取小柱进行净化时，其回收率在75.2%至99%之间，本实验选用JIM WAX固相
萃取小柱作为净化柱。

2.4 流动相的选择
确定了色谱柱与测定波长后，本试验参考相关的文献[6]以甲醇-0.1%磷酸水
作为流动相，分别考察了25%甲醇-0.1 %磷酸水， 50 %甲醇-0.1 %磷酸水、75%
甲醇-0.1 %磷酸水与95 %甲醇-0.1 %磷酸水进行测试，结果表明，流动相采用
25 %的甲醇-0.1 %磷酸水，两个羧酸能够很好的出峰，并且成本较低。

2.5 线性方程和检出限
分别移取适量己二酸、丁二酸混合标准贮备液，用水稀释，制备标准系列，
质量浓度分别为100µg/ml、250µg/ml、500µg/ml、1000µg/ml、2500µg/ml、
5000µg/ml。

将标准系列溶液依次注入高效液相色谱仪检测，得到各不同浓度的
己二酸、丁二酸的色谱图。

以浓度为横坐标，以其对应的峰高（或峰面积）为纵
坐标，绘制标准曲线，其校准曲线的相关系数r≥0.999既满足要求。

检出限3
倍信噪比（3S/N）表示，丁二酸的线性范围：100-5000（µg/ml），线性回归方程：Y =2.488X+0.487，相关系数：0.9994，检出限20(µg/ml)，己二酸的线性
范围：100-5000（µg/ml），线性回归方程：Y =3.034X-1.047，相关系数：
0.9998，检出限10(µg/ml)。

2.6 回收率试验与精密度
以不含目标物的地下水作为空白基质，分别对其添加低、中、高三个水平的混合标准溶液，每个样品平行测试6次，回收率和测定值的相对标准偏差(RSD)见表1。

表1 回收率实验和精密度结果（n=6）
化合物
加标浓度200µg/ml
加标量
500µg/ml
加标量
3000µg/ml
平均
回收率%
RSD
%
平均
回收率 %
RSD
%
平均
回收率 %
RSD
%
丁二酸
76.3
%
0.5271.8 3.590.80.39
乙二酸
81.0
%
1.587.0 5.187.00.16
3 结语
本实验通过优化样品前处理与色谱仪器条件，探索出适合液相色谱法测定地下水中乙二酸与丁二酸含量的检测方法，为地下水质量监测提供一种参考手段。

该方法操作简单，线性良好，精密度高，可以作为日常地下水有机污染物监测的方法之一。

[参考文献]
[1] 李甜. 己二酸副产物的应用及其分离纯化技术进展[J]. 化工技术与开发,2017,46（10）:34-36.
[2] 董慧茹，董吉源.电位滴定-主成分分析法同时测定戊二酸、丁二酸和已二酸[J]. 化学世界,1993,12:603-606.
[3] 鲁琛琛.气相色谱法测定工作场所空气和水体中己二酸[J]. 分析科学学报. 2013,29(01) :143-145.
[4] 石鸣彦,翟国栋,等. 液相色谱法测定硝酸氧化醇酮反应产物中乙酸、丙酸、丁二酸、戊二酸、己二酸含量[J]. 精细化工中间体. 2015,45(05): 69-72.。