水中挥发性有机物检测方案(气相色谱仪)

thermoscientific仅用于研究目的。不可用于诊断目的。◎ 2018 Thermo Fisher Scientific Inc. 保留所有权利。所有商标均为 Thermo Fisher Scientific Inc. 及其子公司的资产，除非另有指明。 顶空/气相色谱-质谱法检测水中挥发性有机物 赵紫珺车金水王申赛默飞世尔科技(中国)有限公司色谱质谱部 关键词： ISQ7000 GCMS； TriPlus 500； 挥发性有机物；环境；水 水是生命之源，是工业、农业、服务业的命脉。由于环境污染的日益破坏，造成了我们赖以生存的水体资源正日益短缺。2015年4月，国务院正式发布《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)，为当前和今后一个时期我国水污染防治指明了方向和奋斗目标。重点是保护好饮水水源地、生态良好湖泊等高功能水体，消灭劣V类等污染严重水体。 挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds， VOCs， 以下简称VOCs)，是指沸点在50-260℃之间，室温下饱和蒸气压超过133.322Pa 的易挥发性化合物。目前水中的VOCs检测的进样方式主要有顶空和吹扫捕集。顶空进样即静态顶空，原理是在一定的温度条件下，顶空瓶内样品中挥发性组分向液面上部空间挥发，产生蒸汽压，在气液两相达到热力学动态平衡后，采用阀进样或者气密针进样，顶空气中的挥发性有机物经气相色谱分离，用检测器进行检测。 Partition coefficient (K)=Csampie/Cgas 赛默飞新一代的Triplus 500顶空自动进样器采用创新设计的气动系统，并在顶空进样阀和GC色谱柱之间采用直接连接的方式。全新的设计给客户带来更精确的进样系统及出色的峰面积稳定性。此外，样品流量的不间断吹扫大大降低了样品及高沸点物质的残留风险，确保了系统的耐用性和数据可靠性。本文参考《HJ 810-2016水质挥发性有机物的测定顶空气相色谱-质谱法》，采用新一代TriPlus 500顶空自动进样器结合ISQ 7000GCMS分析检测水中55种VOCs，方法简单，灵敏度高，数据稳定可靠。 SCIENTIFIC 仪器与耗材 Thermo Fisher ScientificTM ISQ单四极杆气质联用仪，包括： -TRACE 1310气相色谱，配分流不分流进样口 -ISQ 7000单四极杆质谱 Thermo Fisher ScientificTM Triplus 500顶空自动进样器 Thermo Fisher ScientificTM Chromeleon 7.2数据处理系统 Thermo Fisher ScientificTM TG-624SilMS 色谱柱 (60x0.25mmx1.4pm， P/N：26059-3330) Thermo Fisher ScientificTM GC进样口刃环(85%Vespel/15%石墨，P/N：290VA191) Thermo Fisher ScientificTM 20mL螺口顶空样品瓶(P/N： 20-HSV) Thermo Fisher ScientificTM 20mL顶空样品瓶配套磁性螺纹盖(P/N： 18-MSC-ST201) 试剂与标准品 56种VOCs混合标准品(2000 mg/L溶于甲醇)购自上海安谱科学仪器有限公司； 内标调谐液混合物(氟苯、4-溴氟苯、1，2-二氯苯-d4，浓度2000 mg/L溶于甲醇)购自上海安谱科学仪器有限公司； 本实验中所用甲醇等试剂均为色谱级(HPLC级)， 且由Fisher公司提供。 工作曲线的制备 用HPLC级甲醇分别稀释外购的标准品储备液与内标物储备液至20mg/L。然后用超纯水配置成目标化合物质量浓度分别为2.0pg/L、4.0pg/L、10.0pg/L、20.0pg/L和40.0pg/L的五个浓度点标准系列。取一个20mL顶空瓶，装入10mL超纯水，加入20pL的BFB调谐液(浓度为20mg/L)，用于仪器性能检查。取5个顶空瓶，分别装入五个浓度点的标准品溶液，同时在每个顶空瓶中加入10uL的内标液，使得标准品系列中的内标浓度为20.0ug/L。立即密封顶空瓶，轻振摇匀，待上样分析。 仪器参数设置 TriPlus 500 顶空参数 孵化温度65℃，孵化时间40min。加压进样模式，样品瓶压力130kPa，样品瓶压力平衡时间1min。进样系统温度80℃，定量环压力72.4kPa，定量环平衡时间1min。进样体积1mL，进样时间1min。 Trace 1310 气相参数 进样口温度250℃，柱流速1mL/min(氦气)，分流比10：1。程序升温40℃保持2min， 5C/min 升温至120℃， 保持3min， 再以10C/min 升温至230℃， 保持5min ISQ 7000 质谱参数 电子轰击(EI)离子源。传输线温度280℃，离子源温度300℃。定时选择离子扫描(T-SIM)方式，每种化合物的保留时间、定量离子、定性离子及定量离子参见表1。 No. Name RT/min Quan lon Confirm Ion 1 Confirm lon2 1 Vinyl Chloride 5.249 62 61 64 2 1，1-Dichloroethene 7.901 96 61 63 3 Methylene chloride 8.857 84 49 86 4 trans-1，2-dichloroethene 9.401 96 61 98 5 1，1-Dichloroethane 10.275 63 65 83 6 1，2-Dichloroethene 11.418 61 96 98 7 2，2-Dichloropropane 11.44 77 97 41 8 Bromochloromethane 11.891 49 130 128 9 Chloroform 12.054 83 85 47 10 1，1，1-trichloroethane 12.459 97 99 61 11 1，1-dichloropropane 12.772 75 77 110 12 Carbon Tetrachloride 12.780 117 119 121 13 Benzene 13.207 78 77 51 14 1，2-Dichloroethane 13.292 62 64 98 15 Fluorobenzene (ISTD) 13.800 96 70 50 16 Trichloroethylene 14.581 95 132 130 17 1，2-dichloropropane 15.183 63 41 112 18 dibromomethane 15.377 93 174 95 19 Bromodichloromethane 15.738 83 85 127 20 cis-1，3-Dichloropropene 16.744 75 39 77 21 Toluene 17.574 91 92 65 仪器校准与报告 在样品分析前，参考上述仪器方法，采用全扫模式 (Scan 35-300amu)，通过顶空进样分析BFB调谐液对GCMS系统进行仪器性能检查。所得结果如图1报告所示。 Overall Result： Passed 图1.BFB离子相对丰度核查报告 结果与讨论 ( 采用上述仪器方法对5个标准品依次进样分析，得到MS谱图及相关数据如下： ) 109 图2.水中55种VOCs总离子流图 图3.水中55中VOCs选择离子流图 表2水中VOCs测试方法学数据 Name Linearity range (ug/L) R2(%) LOD (pg/L) RSD(n=8， 10 pg/L) Vinyl Chloride 2.0-40.0 0.9995 0.067 6.01% 1，1-Dichloroethene 2.0-40.0 0.9998 0.077 5.89% Methylene chloride 2.0-40.0 0.9989 0.009 3.46% trans-1.2-dichloroethene 2.0-40.0 0.9996 0.034 3.90% 1，1-Dichloroethane 2.0-40.0 0.9997 0.077 3.68% 1，2-Dichloroethene 2.0-40.0 0.9994 0.006 3.21% 2，2-Dichloropropane 2.0-40.0 0.9947 0.061 4.35% Bromochloromethane 2.0-40.0 0.9986 0.020 2.88% Chloroform 2.0-40.0 0.9992 0.006 3.76% 1，1，1-trichloroethane 2.0-40.0 0.9997 0.006 4.95% 1，1-dichloropropane 2.0-40.0 0.9998 0.012 5.36% Carbon Tetrachloride 2.0-40.0 0.9996 0.054 5.41% Benzene 2.0-40.0 0.9996 0.006 3.62% 1，2-Dichloroethane 2.0-40.0 0.9987 0.005 2.41% Trichloroethylene 2.0-40.0 0.9984 0.019 6.26% 1，2-dichloropropane 2.0-40.0 0.9990 0.008 3.22% dibromomethane 2.0-40.0 0.9981 0.019 2.11% Bromodichloromethane 2.0-40.0 0.9991 0.029 2.82% cis-1，3-Dichloropropene 2.0-40.0 0.9984 0.114 2.88% Toluene 2.0-40.0 0.9998 0.005 3.52% trans-1，3-Dichloropropane 2.0-40.0 0.9980 0.041 3.13% 1，1，2-Trichloroethane 2.0-40.0 0.9986 0.015 2.30% Tetrachloroethylene 2.0-40.0 0.9988 0.003 4.98% 55种VOCs 在2.0-40.0 g/L 线性范围内，所有化合物线性相关系数大于0.995，线性良好。根据3倍信噪比计算仪器检出限，仪器检出限在0.001~0.403pg/L之间，满足国内外各种法规的限量要求。为考察方法稳定性，采用10 pg/L标准溶液连续进样8针，实验结果表明，55种化合物RSD在1.86-7.81%之间，仪器稳定性良好。 结论 以上测试结果证明，采用赛默飞世尔ISQ 7000气质联用仪，结合全新的Triplus 500顶空自动进样器，在水中挥发性有机物的检测中具有灵敏度高，稳定性好的特点，完全符合国内外相关 热线8008105118 电话 400 6505118www.thermofisher.com 标准的需求。此外，变色龙软件的易操作性，多功能性，以及专业的报告模板设计，均为客户的方法建立和数据输出提供了高效的保障。 ·新一代顶空TriPlus500的创新气动控制系统和样品流路的超惰性设计确保了分析结果的重复性及精确度 · ISQ 7000 具有独特的T-SIM 扫描模式，无需分组即可帮助客户快速建立选择离子扫描方法 ·通过数据库或e-workflow快速建立仪器方法和数据处理方法，大大缩短了方法开发的时间 ·变色龙CDS软件配有专业的环境行业报告模板，此外软件完全符合法规安全遵循的要求，保证数据完整性、可溯性。 赛默飞新一代的Triplus 500顶空自动进样器采用创新设计的气 动系统，并在顶空进样阀和GC色谱柱之间采用直接连接的方 式。全新的设计给客户带来更精确的进样系统及出色的峰面积 稳定性。此外，样品流量的不间断吹扫大大降低了样品及高沸 点物质的残留风险，确保了系统的耐用性和数据可靠性。本文 参考《HJ 810-2016水质 挥发性有机物的测定 顶空气相色谱-质 谱法》，采用新一代TriPlus 500顶空自动进样器结合ISQ 7000 GCMS分析检测水中55种VOCs，方法简单，灵敏度高，数据稳 定可靠。