顶空气相法测定生活饮用水中三氯甲烷和四氯化碳

顶空气相法测定生活饮用水中三氯甲烷和四氯化碳

张爱民

长治市供水总公司山西长治046000

摘要：目的：测量日常生活中饮用水中的三氯甲烷和四氯化碳含量；方法：本次实验采用顶空自动进样方法来萃取饮水中的三氯甲烷和四氯化碳，并应用HP-5毛细管柱气相色谱来检测二者含量。实验人员在实验前充分准备了预防方案，避免测量数据产生错误。其中，实验应用外标法定量。结果：饮水中三氯甲烷含量：0.20～20.00μg/L，四氯化碳含量：0.10～10.0μg/L，线性良好，两者线性系数大于0.999。三氯甲烷检出限：0.052μg/L，回收率：92.1%～111.5%，相对标准差：1.3%～2.4%；四氯化碳检出限为0.33μg/L，回收率均为96.2%～108.9%，相对标准差：1.9%～2.7%。结果：本次研究发现生活饮用水中三氯甲烷和四氯化碳含量处于正常标准。结论：顶空气相法测定生活饮用水相关指标含量的操作的可行性较大，数据相对准确。相关研究人员可以应用此种方法检测日常生活饮用水的各项指标。

关键词：顶空气相；生活饮用；三氯甲烷；四氯化碳

现今，我国水质污染现状越来越严重，致使生活饮用水的质量难以保证。为了提高饮水质量，各大自来水厂通常采用消毒剂进行消毒。例如，液氯、漂白粉、漂粉精等。由于氯化消毒成本低且效果好，大部分自来水厂大采用此种消毒剂来净化水质。不过，饮用水在消毒过程中容易产生卤代烃。而卤代烃中包含了三氯甲烷、四氯化碳等。国家标准GB/T5750.8-2006《生活饮用水标准检验方法有机物指标》1.2毛细管柱气相色谱法，采用手动进样，存在顶空瓶取样量大等问题。因此，本实验采用顶空自动进样方式，以毛细管柱气相色谱法进行测定，以便准确测量饮用水中的三氯甲烷和四氯化碳的含量。

1材料和方法

1.1仪器与试剂

仪器：安捷伦气相色谱仪，属于美国气相色谱。HP-5毛细管色谱柱（30m×0.320mm×0.25μm），来自美国安捷伦公司；7697A顶空自动进样器，来自安捷伦科技有限公司。试剂：三氯甲烷为100Mg/mL,编号GBW（E）082935；四氯化碳为100Mg/mL，中国计量科学院，编号GBW（E）082256。

1.2条件

一、色谱条件：进样口温度为201℃；柱箱温度为61℃；平衡时间为4min；检测器温度为302℃；柱流量为1.3mL/min；分流比为32∶1。二、顶空自动进样器设定条件：炉温为49℃；定量环温度为84℃；传输线温度为91℃；样品瓶平衡时间为61min；样品间隔为11min。

1.3方法步骤

1.3.1标准曲线的绘制

一、标准使用液配制：实验人员可从三氯甲烷与四氯化碳标准溶液中各取1.0mL置于100mL容量瓶中，并应用甲醇定容，进而达到刻度线。二、混合标准溶液的制备，于100mL容量瓶中加入50mL甲醇，再分别加入4mL三氯甲烷；2mL四氯化碳上述标准使用液。三、标准曲线绘制：实验人员可从标准使用液中取出六份不同毫升的液体放置于10mL容量瓶中。其中，这六份液体的体积分为别：0mL、0.05mL、0.5mL、1.00mL、3.00、5.00mL.。同时实验人员应用甲醇容至刻度配置后三氯甲烷的质量浓度为：0、0.20、2.00、4.00、8.00、20.00μg/L；配置惠普四氯化碳的质量浓度为：0、0.10、1.00、2.00、4.00、10.00μg/L。

1.3.2样品处理

顶空瓶需在121度的温度下烘干1.1小时以备实验应用，移液管5mL的液体至于顶空瓶，铝箔盖压好上机。

2实验中注意事项

2.1室内环境状况

为了排除空气中的三氯甲烷和四氯化碳对实验的影响，实验人员需要检测周围环境状态。同时实验人员需要遵循实验流程。例如，实验人员在检测前应用铝箔压盖好顶空瓶，以便防止顶空瓶中内的空气与外界空气混合。由于空气中的三氯甲烷和四氯化碳容易溶入溶液之中，实验中标准曲线时的线性会受到干扰。因此，实验人员发现标准曲线的线性不好时可从此种角度考虑曲线的线性问题。

2.2标准曲线的绘制问题

一、配制溶剂的选择：研究人员从相关标准得知此次实验中可以应用纯水来配置的标准溶剂。不过，研究人员通过查阅文献资料发现应用优级甲醇来配置标准溶剂可延长溶剂使用期限。因此，本次实验应用甲醇来配置溶剂。二、配制浓度的选择：由于大部分仪器的生产商、生产规格等不尽相同，实验人员选择的标准曲线也不一样。实验人员可以根据有关文献与国家相应规范来选择配置溶剂的浓度。其中，配置浓度可从下方面考虑：1。为了达到实验效果，实验人员需要依据国家标准确定浓度范围；2.实验人员需要参考产品的定量要求；3.由于不同地区的水样存在差异，实验人员需要考虑检测当地水样来针对性的确定配制溶液的浓度。三、数值正负问题：研究人员在此次实验中可能会遇到标线的截距为负值的情况。这时研究人员可强制通过零点来解决此种问题。

2.3使用载气问题

标准要求使用载气99.999%的高纯氮。同时载气中应用高纯氮既能满足使用ECD检测器的要求，也有利于ECD的维护保养。因此，研究人员在此次实验中可积极应用高纯氮作为载气。

3结果及分析

3.1标准曲线的绘制、线性范围及检出限

本次实验人员在绘制标准曲线时把浓度作为坐标轴的横轴、把峰面积作为坐标轴的纵轴，进而分析测试溶液。分析结果显示：三氯甲烷的线性范围、保留时间、相关系数、检出限分别为：0.20～20.00μg/L，1.959min，0.9995，0.052μg/L；四氯化碳的线性范围、保留时间、相关系数、检出限分别为：0.10～10.0μg/L，2.146min，0.9996，0.033μg/L。由此得出，三氯甲烷与四氯化碳的线性关系良好。

3.2回收率测定

本次实验为了避免干干扰因素影响检验结果，实验人员应用了空白样品作为本底。此次实验中也采用了不同的加标水平下进行加标回收实验。实验人员在不同加标水平下进行6次测定，并取得数据的平均值来得出三氯甲烷和四氯化碳的相关内容。其结果如下显示：三氯甲烷和四氯化碳6次测定中的加标水平为：4、11、16、0.4、1.1、1.6（μg/L）；平均测定值：2.81、11.01、17.15、0.34、1.07、1.73（μg/L）；回收率：92.1、110.4、111.5、96.2、107.3、108.9（/%）；RSD分别：1.3、2.6、2.4、2.7、2.0、1.9（/%）。

结语

综上所述，日常生活用水关系者人们生命安全。不过，生活饮用水中可能会含有一定量的三氯甲烷、四氯化碳等，而三氯甲烷具有特殊的异味和麻醉性、易造成肝脏损伤、且有致畸性与致癌风险，四氯化碳是一种无色有毒液体容易对呼吸道产生刺激。由此可见，生活中的应用水不安全因素容易影响人们的身体健康。本次实验主要采用顶空自动气相法与HP-5毛细管柱气相色谱法来测量饮用水中的三氯甲烷和四氯化碳含量，并得出了相关数据。此次实验方法不仅简单、便利，而且能够满足检测日常生活用水的要求。此外，研究人员在实验中总结了注意事项，望能为相关人提供指导建议。

参考文献

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[2]汪锋,王曙光.生活饮用水中三氯甲烷和四氯化碳自动顶空气相色谱法测定方法的改进[J].抗感染药学,2018,15(04):560-562.

[3]王海丽.顶空气相法测定生活饮用水中三氯甲烷和四氯化碳[J].现代食品,2018(02):96-98.