浅析自动顶空气相色谱仪检测水质苯系物的方法及配置
1、方法原理
将样品置于密闭的顶空瓶中，在一定的温度和压力下，顶空瓶内样品中挥发性组分向液上空间挥发，产生蒸气压，在气液两相达到热力学动态平衡，在一定的浓度范围内，苯系物在气相中的浓度与水相中的浓度成正比。定量抽取气相部分用气相色谱分离，氢火焰离子化检测器检测。根据保留时间定性，工作曲线外标法定量。
2、试剂和材料
除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂。实验用水为二次蒸馏水或纯水设备制备的水，使用前需经过空白检验，确认不含目标化合物，且在目标化合物的保留时间区间内没有干扰色谱峰出现。
2.1 甲醇（CH3OH）：色谱纯。
2.2 盐酸：ρ（HCl）=1.19 g/ml，优级纯。
2.3 氯化钠（NaCl）：优级纯。
使用前在 500℃～550℃灼烧 2 h，冷却至室温，于干燥器中保存备用。
2.4 抗坏血酸（C6H8O6）。
2.5 盐酸溶液：1+1。
2.6 标准贮备液：ρ≈1.00 mg/ml，溶剂为甲醇。
市售有证标准溶液，于 4℃以下避光密封冷藏，或按照产品说明书保存。使用前应恢复至室温，混匀。
2.7 标准使用液：ρ≈100 µg/ml。
准确移取 1.00 ml 标准贮备液（4.6），用水定容至 10 ml。临用现配。
2.8 载气：高纯氮气，纯度≥99.999%。
2.9 燃烧气：高纯氢气，纯度≥99.999%。
2.10 助燃气：空气，经硅胶脱水、活性炭脱有机物。
3、仪器和设备
3.1 采样瓶：40 ml 棕色螺口玻璃瓶，具硅橡胶-聚四氟乙烯衬垫螺旋盖。
3.2 气相色谱仪：具分流/不分流进样口和氢火焰离子化检测器（FID）。
3.3 色谱柱 I：规格为 30 m（柱长）× 0.32 mm（内径）×0.5 μm（膜厚），100%聚乙二醇固定相毛细管柱，或其他等效毛细管柱。
3.4 色谱柱 II：规格为 30 m（柱长）×0.25 mm（内径）×1.4 μm（膜厚），6%腈丙苯基+94%二甲基聚硅氧烷固定相毛细管柱，或其他等效毛细管柱。
3.5 自动顶空进样器：温度控制精度为±1℃。
3.6 顶空瓶：顶空瓶（20 ml）、聚四氟乙烯（PTFE）/硅氧烷密封垫、瓶盖（螺旋盖或一次使用的压盖），也可使用与自动顶空进样器配套的玻璃顶空瓶。
3.7 移液管：1 ml～10 ml。
3.8 玻璃微量注射器：10 μl～100 μl。
3.9 一般实验室常用仪器和设备。
4、 样品
4.1 样品采集
按照 HJ/T 91、HJ 91.1，HJ/T 164 和 HJ 494 的相关规定进行样品的采集。
采样前，测定样品的 pH 值，根据 pH 值测定结果，在采样瓶中加入适量盐酸溶液，并加入 25 mg 抗坏血酸，使采样后样品的 pH≤2。若样品加入盐酸溶液后有气泡产生，须重新采样，重新采集的样品不加盐酸溶液保存，样品标签上须注明未酸化。采集样品时，应使样品在样品瓶中溢流且不留液上空间。取样时应尽量避免或减少样品在空气中暴露。所有样品均采集平行双样。
注：样品瓶应在采样前用甲醇清洗晾干，采样时不需用样品进行荡洗。
4.2 全程序空白样品的采集
将实验用水带到采样现场，按与样品采集相同的步骤采集全程序空白样品。
4.3 样品保存
样品采集后，应在 4℃以下冷藏运输和保存，14d 内完成分析。样品存放区域应无挥发性有机物干扰，样品测定前应将样品恢复至室温。
注：未酸化的样品应在24 h内完成分析。
4.4 试样的制备
向顶空瓶中预先加入 3 g 氯化钠，加入 10.0 ml 样品，立即加盖密封，摇匀，待测。
4.5 实验室空白试样的制备
用实验用水代替样品，按照与试样的制备相同的步骤进行实验室空白试样的制备。
5、分析步骤
5.1 仪器参考条件
5.1.1 顶空进样器参考条件
加热平衡温度：60℃；加热平衡时间：30 min；进样阀温度：100℃；传输线温度：100℃； 进样体积：1.0 ml（定量环）。
5.1.2 气相色谱仪参考条件
进样口温度：200℃；检测器温度：250℃；色谱柱升温程序：40℃（保持 5min），以 5℃/min 速率升温到 80℃（保持 5 min）；载气流速：2.0 ml/min；燃烧气流速：30 ml/min；助燃气流速：300 ml/min；尾吹气流速：25 ml/min；分流比为 10:1。
5.2 工作曲线的建立
分别向7个顶空瓶中预先加入3 g氯化钠，依次准确加入10.0 ml、10.0 ml、10.0 ml、9.8 ml、9.6 ml、9.2 ml和8.8 ml水，然后，再用微量注射器和移液管依次加入5.00 µl、20.0 µl、50.0 µl、0.20 ml、0.40 ml、0.80 ml和1.2 ml标准使用液，配制成目标化合物质量浓度分别为0.050 mg/L、0.200 mg/L、0.500 mg/L、2.00 mg/L、4.00 mg/L、8.00 mg/L、12.0 mg/L的标准系列（此为参考浓度，可选取能够覆盖样品浓度范围的至少5个非零浓度点），立即密闭顶空瓶，轻振摇匀，按照仪器参考条件，从低浓度到高浓度依次进样分析，记录标准系列目标物的保留时间和响应值。以目标化合物浓度为横坐标，以其对应的响应值为纵坐标，建立工作曲线。
5.3 试样测定
按照与工作曲线的建立相同的条件进行试样的测定。
仪器配置：
|
序号 |
名称 |
型号 |
数量 |
单位 |
备注 |
|
1 |
气相色谱仪 |
GC-17 |
1 |
台 |
主机+FID检测器+毛细柱进样系统 |
|
2 |
顶空进样器 |
AHS-6890 |
1 |
台 |
9位自动顶空进样器 |
|
3 |
毛细管色谱柱 |
DB-FFAP |
1 |
根 |
极性柱 |
|
4 |
氢气发生器 |
PXH-300 |
1 |
台 |
高纯氢气，300mL/min |
|
5 |
空气发生器 |
PXA-2L |
1 |
台 |
清洁空气，2000mL/min |
|
6 |
氮气钢瓶 |
40升 |
1 |
瓶 |
高纯氮气+40升钢瓶+减压阀 |
|
7 |
标液 |
2ml |
1 |
盒 |
8种苯系物 |
|
8 |
电脑打印机 |
|
1 |
套 |
品牌 |
山东谱析科学仪器有限公司
