求气相色谱法测水中苯系物的操作步骤
1 主题内容与适用范围
本标准适用于工业废水及地表水中苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、异丙苯、苯乙烯8种苯系物的测定.
本方法选用3%有机皂土/101担体+2.5%邻苯二甲酸二壬酯/101担体,混合重量比为35:65的串联色谱拄,能同时检出样品中上述8种苯系物.采用液上气相色谱法,最低检出浓度为0.005mg/L.测定范围为0.005~0.1mg/L;二硫化碳萃取的气相色谱法,最低检出浓度为0.05mg/L,测定范围为0.05~12mg/L.
2 试剂和材料
2.1 载气和辅助气体
2.1.1 载气:氮气,纯度99.9%,通过一个装有5A分子筛、活性炭、硅胶的净化管净化.
2.1.2 燃气:氢气,与氮气的净化方法相同.
2.1.3 助燃气:空气,与氮气的净化方法相同.
2.2 配制标准样品和试样预处理时使用的试剂和材料
2.2.1 苯系物:苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、异丙苯、苯乙烯均采用色谱纯标准试剂.
2.2.2 无水硫酸钠(Na2SO4),分析纯.
2.2.3 氯化钠(NaCl),分析纯.
2.2.4 氮气,用活性炭加以净化的普氮(99.9%).
2.2.5 蒸馏水.
2.2.6 二硫化碳(CS2),分析纯.在色谱上不应有苯系物各组分检出.如若检出应做提纯处理.
2.2.7 苯系物贮备溶液:各取10.0?L苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、异丙苯、苯乙烯色谱纯标准试剂(2.2.1),分别配成1000mL的水溶液作为贮备液.可在冰箱中保存一周.
2.2.8 气相色谱用标准工作溶液:根据检测器的灵敏度及线性要求,取适量苯系物贮备溶液(2.2.7)用蒸馏水(2.2.5)配制几种浓度的苯系物混合标准溶液.
2.3 制备色谱柱时使用的试剂和材料
2.3.1 色谱柱和填充物:见3.4条“色谱柱”中有关内容.
2.3.2 涂渍固定液所用溶剂:苯、丙酮.
3 仪器
3.1 仪器的型号
带氢焰离子化检测器的气相色谱仪.
3.2 进样器
5mL医用全玻璃注射器,10?L微量注射器.3.3 记录器 与仪器相匹配的记录仪.3.4 色谱柱3.4.1 色谱柱类型:填充柱.3.4.2 色谱柱数量,1支.3.4.3 色谱柱的特性:3.4.3.1 材料:不锈钢或硬质玻璃管.3.4.3.2 长度:3m.3.4.3.3 内径:4mm.3.4.4 填充物:3.4.4.1 载体: a.名称:101白色担体. b.粒度:60~80目.3.4.4.2 固定液:
a.名称及其化学性质:有机皂土(Bentone),最高使用温度100℃,邻苯二甲酸二壬酯(DNP),最高使用温度150℃.
b.液相载荷量:有机皂土为3%;DNP为2.5%.
c.涂渍固定液的方法:静态法.根据担体的重量称取一定量的有机皂土,溶解在苯(2.3.2)中,待完全溶解后倒入担体,使担体全部浸没在溶液中,轻轻摇动容器,让溶剂慢慢均匀挥发,待溶剂全部挥发后即涂渍完毕.DNP用丙酮溶解后,涂渍步骤同有机皂土.
3.4.5 色谱柱的填充方法:不锈钢管柱的一端用玻璃棉和铜网塞住,接真空泵(泵前装有干燥塔),柱的另一端通过软管接漏斗,将固定相慢慢通过漏斗装入色谱柱内.在装填固定相的同时开动真空泵抽气.固定相在色谱柱内应均匀紧密填充.先将3%有机皂土/101按总重量的35%装入色谱柱,然后将2.5%DNP/101按总重量的65%装入柱内,装填完毕后用玻璃棉和铜网塞住色谱柱的另一端.
3.4.6 色谱柱的老化:将装好的色谱柱DNP一端接在进样口上,另一端不要联接检测器,用较低的载气流速通入氯气,慢慢地(在1h内)将柱箱温度提高至90℃,在此温度老化8h,在老化过程中注入较浓的混合标准溶液.
3.4.7 柱效能和分离度:在给定的条件下,色谱柱总的分离度大于0.7.
3.5 检测器
3.5.1 类型:氢焰离子化检测器.
3.5.2 检测器极化电压+250V,使用单焰工作.
3.6 试样预处理时使用的仪器
3.6.1 超级恒温水浴.
3.6.2 康氏电动振荡机,振荡次数不小于200次.需在机上自配水槽一个(有进、出水口,并有100mL注射器固定夹).
3.6.3 100mL医用全玻璃注射器.
3.6.4 封诸100mL注射器(3.6.3)用胶帽若干.
4 样品
4.1 样品的性质
4.1.1 样品名称:工业废水、地表水.
4.1.2 样品状态:液体.
4.1.3 样品的稳定性:水中苯系物易挥发.
4.2 水样采集和贮存方法
4.2.1 水样采集:用玻璃瓶采集样品,样品应充满瓶子,并加盖瓶塞.
4.2.2 水样保存:采集水样后应尽快分析.如不能及时分析,可在4℃冰箱中保存,不得多于14天.
4.3 试样的预处理
4.3.1 液上气相色谱法的预处理方法:称取20.0g氯化钠(2.2.3),放入100mL注射器(3.6.3)中,加入40mL水样,排出针简内空气,再吸入40mL氮气(2.2.4)然后将注射器用胶帽(3.6.4)封好,置于康氏振荡器水槽(3.6.2)中固定,在35℃恒温下振荡5min,抽取液上空中的气体5mL做色谱分析.当废水中苯系物浓度较高时,可减少进样量.
4.3.2 二硫化碳萃取的富集方法:取调至酸性(pH<2)的水样放入250mL分液漏斗中,加5mL二硫化碳(2.2.7),振摇2min,静置分层后,分离出有机相,在规定的色谱条件下,取5?L萃取液做色谱分析.
注意:如用二硫化碳萃取时发生乳化现象,则可在分液漏斗中加入适量无水硫酸钠(2.2.2)破乳,收集萃取液时,在分液漏斗的颈下部塞一块玻璃棉,使萃取液过滤.弃去最初几滴,收集余下的二硫化碳溶液,以备测定.
5 操作步骤
5.1 调整仪器
5.1.1 汽化室温度:200℃.
5.1.2 柱箱温度:恒温,65℃.
5.1.3 裁气流速:流速34mL/min.根据色谱柱的阻力调节柱前压.
5.1.4 检测器:
5.1.4.1 检测室温度:150℃.
5.1.4.2 放大器输入阻抗1010?.
5.1.4.3 辅助气体的调节:氢气流速:36mL/min;空气流速:384mL/min.
5.1.5 记录器:
5.1.5.1 衰减:根据样品中被测组分含量调节记录仪衰减.
5.1.5.2 纸速:300mm/h.
5.2 校准
5.2.1 外标法
5.2.2 标准样品:
5.2.2.1 标准样品的制备:在线性范围内配制一系列浓度的标准溶液.
5.2.2.2 气相色谱法中使用标准样品的条件;
a.标准样品进样体积与试样体积相同;
b.仪器的重复条件:一个样品连续注射进样2次(液上气相色谱法处理的样品需重新恒温振荡),其峰高相对偏差不大于7%,即认为仪器处于稳定状态.
5.2.5 校准数据的表示:
5.2.5.1 用曲线形式:
a.标度的选择:峰高值的标度为mm.苯系物各组分浓度的标度为mg/L.
b.曲线图的绘制方法:液上气相色谱法:取苯系物混合标准溶液(2.2.8)0.005、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.1mg/L浓度系列,按液上气相色谱法的预处理步骤(4.3.1)操作,并绘制浓度——峰高的校准曲线.
二硫化碳萃取的气相色谱分析方法:取苯系物的色谱标准试剂(2.2.1)用蒸馏水(2.2.5)配成1,2,4,6,8,10,12mg/L浓度系列,按二硫化碳萃取的气相色谱法的预处理步骤(4.3.2)操作,并绘制浓度——峰高的校准曲线.
5.2.5.2 对曲线的校准:在每个工作日,用一个或更多的标准样品对曲线进行校准.
5.3 试验
5.3.1 进样:
5.3.1.1 进样方式:注射器进样.
5.3.1.2 进样量:液上气相色谱法一次进样量为5.0mL,二硫化碳萃取的气相色谱法一次进样量为5.0?L.
5.3.1.3 操作:
a.液上气相色谱法:按预处理步骤(4.3.1)抽取液上空中的气样到已预热到稍高于35℃的5mL注射器(3.2)中,迅速注射至色谱仪中,立即拔出注射器.
b.二硫化碳萃取的气相色谱法:用待分析的萃取液润湿10?L微量注射器(3.2)的针筒及针头,抽取萃取液至针筒中,排出气泡及多余的萃取液,保留5.0?L体积,迅速注射至色谱仪中,立即拔出注射器.
5.4.2.3
检验可能存在的干扰:用另一根色谱柱进行分析,可确定样品色谱峰有无干扰.
5.4.3
定量:
a.
色谱峰的测量:以峰的起点和终点联线作为峰底.从峰高极大值对时间铀作垂线,对应的时即为保留时间.此线从峰顶至峰底间的线段即为峰高.
b.
计算:由色谱峰量出各组分的峰高,然后在各自的校准曲线上查出相应的待测物浓度.
6
结果的表示
6.1
定性结果:根据标准谱图各组分的保留时间确定被测试样中出现的组分数目和组分名称.
6.2
定量结果
6.2.1
含量的表示方法:根据校准曲线查出组分的含量,以mg/L表示.
6.2.2
精密度:见表1.
表
1精密度数据表(8个实验室)
组 分 液上气相色谱法
CV(%) 二硫化碳萃取气相色谱法
cv(%)
0.1C1)
0.5C
0.9C
0.1C
0.5C
0.9C
苯
8.5
4.9
4.1
4.3
4.1
6.6
甲苯
9.3
6.2
5.2
5.1
5.1
7.9
乙苯
8.9
5.6
6.2
5.0
4.3
9.9
对二甲苯
9.4
5.8
6.4
5.9
7.9
7.4
间二甲苯
11.9
5.9
6.0
8.2
4.5
6.5
邻二甲苯
10.6
6.6
5.9
8.1
4.9
4.6
异丙苯
11.8
7.5
6.7
10.5
6.1
6.7
苯乙烯
10.1
6.7
5.2
6.8
6.6
3.5
注:
1)C为方法的浓度上限.液上气相色谱法C=0.1mg/L,二硫化碳萃取气相色谱法C=12mg/L.
6.2.3
准确度:见表2.
表
2 准确度数据表(8个实验室)
组 分 加标回收率
(%)
液上气相色谱法
二硫化碳萃取气相色谱法
苯
83.0
88.5
甲苯
89.5
88.6
乙苯
95.5
95.4
对二甲苯
94.2
96.4
间二甲苯
92.4
94.7
邻二甲苯
90.7
92.9
异丙苯
101.7
87.4
苯乙烯
95.8
100.4
6.2.4
最低检出浓度为全程序试剂空白信号值的5倍标准差所对应的浓度.
附录A 二硫化碳的提纯(脱芳烃)方法
(参考件)
在1000mL抽滤瓶中加入200mL欲提纯的二硫化碳,加入50mL浓硫酸.将一装有50mL浓硝酸的分液漏斗置于抽滤瓶上方,紧密连接.上述抽滤瓶置于加热电磁搅拌器上,打开电磁搅拌器,抽真空升温,使硝化温度控制在450±2℃,剧烈搅拌5min,搅拌时滴加硝酸到抽滤瓶中.静置5min,反复进行,共反应半小时.然后将溶液全部转移至500mL分液漏斗中,静置半小时左右,弃去酸层,水洗,加10%碳酸钾溶液中和至pH=6~8,再水洗至中性,弃去水相,二硫化碳用无水硫酸钠干燥除水备用.
在气相中主要通过更换合适的色谱柱和调节程序升温来实现更好的分离。但是一般情况下程序升温对被分析物分离度的贡献有限,推荐更换相应的色谱柱来获得更好的分离。你可以先试试调整程序升温,减慢升温速度,如果不行,还是换柱子吧
样品处理的话不同样品都不同的,反正最终是两种情况,一种是气体样品,一种是液体样品。如果前处理都算的话你要说清楚你样品的性质了。
色谱柱: SE-30
柱 温:90℃
气化室温度:200℃
检测器(氢焰)温度:220℃
载气N2流速:25mL/min
H2流速:40mL/min
空气流速:300mL/min
2.保留值的测定
在上述条件下,通用微量进样针每次分别吸取苯、甲苯各1.0uL,进行气相色谱分析,记录色谱图,准确测量各组分的保留时间(tr)及峰高或峰面积。
2、你所说的“采样用活性炭管”是什么意思?用它做容器?还是用它来取样(这好像是用来做大气采样的)
3、你所说的用甲醇做介质又是什么意思?
请你把你要做的做详细说明,你说的有点太模糊。
其实你做的应该是大气中的甲苯、二甲苯是不是。 1、你先用采样管吸附,然后用二硫化碳解吸附。 2、你没有用二硫化碳做溶剂去配制7种苯系物的标样,但是你有用甲醇做溶剂配的标样,你是想用甲醇做溶剂配的标样,来代替二硫化碳做溶剂配制的标样,是这样吗?
样品的来源和预处理方法:
GC能直接分析的样品必须是气体或液体,固体样品在分析前应当溶解在适当的溶剂中,而且还要保证样品中不含GC不能分析的组分(如无机盐),可能会损坏色谱柱的组分。在接到一个未知样品时,就必须了解的来源,从而估计样品可能含有的组分,以及样品的沸点范围。
如能确认样品可直接分析。如果样品中有不能用GC直接分析的组分,或样品浓度太低,就必须进行必要的预处理,包括采用一些预分离手段,如各种萃取技术、浓缩和稀释方法、提纯方法等。
所谓仪器配置就是用于分析样品的方法采用什么进样装置、什么载气、什么色谱柱以及什么检测器。
基本原理
色谱分析有两个要素——流动相和固定相。在流动相从固定相的一端流到另一端的过程中,加在固定相起始端的溶质随流动相流动,并在流动相和固定相之间来回转移。不同的溶质与这两相的亲和力大小不同,溶质的移动速度也不同,因而得到分离。固定相一般是固体,也可以是固体上附着液体;流动相是液体或气体。
色谱分析具有很多优点:分离效果好,设备简单,操作方便,条件较温和,方法多样,能适应不同的需要。其缺点主要是:处理量小,周期长,不能连续操作;有的层析介质价格昂贵,有时找不到合适的介质。
气相色谱仪的使用方法
操作规程
一、开机前准备
1、根据实验要求,选择合适的色谱柱
2、气路连接应正确无误,并打开载气检漏
3、信号线接所对应的信号输入端口。
二、开机
1、打开所需载气气源开关,稳压阀调至0.3~0.5 Mpa,看柱前压力表有压力显示,方可开主机电源,调节气体流量至实验要求
2、在主机控制面板上设定检测器温度、汽化室温度、柱箱温度,被测物各组分沸点范围较宽时,还需设定程序升温速率,确认无误后保存参数,开始升温
3、打开氢气发生器和纯净空气泵的阀门,氢气压力调至0.3~0.4Mpa,空气压力调至0.3~0.5Mpa,在主机气体流量控制面板上调节气体流量至实验要求当检测器温度大于100℃时,按《点火》按钮点火,并检查点火是否成功,点火成功后,待基线走稳,即可进样
三、关机
关闭FID的氢气和空气气源,将柱温降至50℃以下,关闭主机电源,关闭载气气源。
关闭气源时应先关闭钢瓶总压力阀,待压力指针回零后,关闭稳压表开关,方可离开。
四、 注意事项
1、气体钢瓶总压力表不得低于2Mpa
2、必须严格检漏
3、严禁无载气气压时打开电源。
气相色谱的仪器保养
1、仪器内部的吹扫、清洁气相色谱仪停机后,打开仪器的侧面和后面面板,用仪表空气或氮气对仪器内部灰尘进行吹扫,对积尘较多或不容易吹扫的地方用软毛刷配合处理。
吹扫完成后,对仪器内部存在有机物污染的地方用水或有机溶剂进行擦洗,对水溶性有机物可以先用水进行擦拭,对不能彻底清洁的地方可以再用有机溶剂进行处理,
对非水溶性或可能与水发生化学反应的有机物用不与之发生反应的有机溶剂进行清洁,如甲苯、丙酮、四氯化碳等。
注意,在擦拭仪器过程中不能对仪器表面或其他部件造成腐蚀或二次污染。
2、电路板的维护和清洁气相色谱仪准备检修前,切断仪器电源,首先用仪表空气或氮气对电路板和电路板插槽进行吹扫,吹扫时用软毛刷配合对电路板和插槽中灰尘较多的部分进行仔细清理。
操作过程中尽量戴手套操作,防止静电或手上的汗渍等对电路板上的.部分元件造成影响。
吹扫工作完成后,应仔细观察电路板的使用情况,看印刷电路板或电子元件是否有明显被腐蚀现象。
对电路板上沾染有机物的电子元件和印刷电路用脱脂棉蘸取酒精小心擦拭,电路板接口和插槽部分也要进行擦拭。
3、进样口的清洗在检修时,对气相色谱仪进样口的玻璃衬管、分流平板,进样口的分流管线,EPC等部件分别进行清洗是十分必要的。
玻璃衬管和分流平板的清洗:从仪器中小心取出玻璃衬管,用镊子或其他小工具小心移去衬管内的玻璃毛和其它杂质,移取过程不要划伤衬管表面。
如果条件允许,可将初步清理过的玻璃衬管在有机溶剂中用超声波进行清洗,烘干后使用。
也可以用丙酮、甲苯等有机溶剂直接清洗,清洗完成后经过干燥即可使用。
分流平板最为理想的清洗方法是在溶剂中超声处理,烘干后使用。
也可以选择合适的有机溶剂清洗:从进样口取出分流平板后,首先采用甲苯等惰性溶剂清洗,再用甲醇等醇类溶剂进行清洗,烘干后使用。
分流管线的清洗:气相色谱仪用于有机物和高分子化合物的分析时,许多有机物的凝固点较低,样品从气化室经过分流管线放空的过程中,部分有机物在分流管线凝固。
气相色谱仪经过长时间的使用后,分流管线的内径逐渐变小,甚至完全被堵塞。
分流管线被堵塞后,仪器进样口显示压力异常,峰形变差,分析结果异常。
在检修过程中,无论事先能否判断分流管线有无堵塞现象,都需要对分流管线进行清洗。
分流管线的清洗一般选择丙酮、甲苯等有机溶剂,对堵塞严重的分流管线有时用单纯清洗的方法很难清洗干净,需要采取一些其他辅助的机械方法来完成。
可以选取粗细合适的钢丝对分流管线进行简单的疏通,然后再用丙酮、甲苯等有机溶剂进行清洗。
由于事先不容易对分流部分的情况作出准确判断,对手动分流的气相色谱仪来说,在检修过程中对分流管线进行清洗是十分必要的。
对于EPC控制分流的气相色谱仪,由于长时间使用,有可能使一些细小的进样垫屑进入EPC与气体管线接口处,随时可能对EPC部分造成堵塞或造成进样口压力变化。
所以每次检修过程尽量对仪器EPC部分进行检查,并用甲苯、丙酮等有机溶剂进行清洗,然后烘干处理。
由于进样等原因,进样口的外部随时可能会形成部分有机物凝结,可用脱脂棉蘸取丙酮、甲苯等有机物对进样口进行初步的擦拭,然后对擦不掉的有机物先用机械方法去除,注意在去除凝固有机物的过程中一定要小心操作,不要对仪器部件造成损伤。
将凝固的有机物去除后,然后用有机溶剂对仪器部件进行仔细擦拭。
4、TCD和FID检测器的清洗TCD检测器在使用过程中可能会被柱流出的沉积物或样品中夹带的其他物质所污染。
TCD检测器一旦被污染,仪器的基线出现抖动、噪声增加。
有必要对检测器进行清洗。
HP的TCD检测器可以采用热清洗的方法,具体方法如下:关闭检测器,把柱子从检测器接头上拆下,把柱箱内检测器的接头用死堵堵死,将参考气的流量设置到20~30ml/min,设置检测器温度为400℃,热清洗4~8h,降温后即可使用。
国产或日产TCD检测器污染可用以下方法。
仪器停机后,将TCD的气路进口拆下,用50ml注射器依次将丙酮(或甲苯,可根据样品的化学性质选用不同的溶剂)无水乙醇、蒸馏水从进气口反复注入5~10次,用吸尔球从进气口处缓慢吹气,吹出杂质和残余液体,然后重新安装好进气接头,开机后将柱温升到200℃,检测器温度升到250℃,通入比分析操作气流大1~2倍的载气,直到基线稳定为止。
对于严重污染,可将出气口用死堵堵死,从进气口注满丙酮(或甲苯,可根据样品的化学性质选用不同的溶剂),保持8h左右,排出废液,然后按上述方法处理。
FID检测器的清洗:FID检测器在使用中稳定性好,对使用要求相对较低,使用普遍,但在长时间使用过程中,容易出现检测器喷嘴和收集极积炭等问题,或有机物在喷嘴或收集极处沉积等情况。
对FID积炭或有机物沉积等问题,可以先对检测器喷嘴和收集极用丙酮、甲苯、甲醇等有机溶剂进行清洗。
当积炭较厚不能清洗干净的时候,可以对检测器积炭较厚的部分用细砂纸小心打磨。
注意在打磨过程中不要对检测器造成损伤。
初步打磨完成后,对污染部分进一步用软布进行擦拭,再用有机溶剂最后进行清洗,一般即可消除。
首先分别将石油醚、苯、甲苯用气相色谱仪进行分析 会有数据,要处理的~别忘了减死时间
然后对混合物进行分析别忘了减死时间~根据上面处理的时间找~就可以分析下面的含量了~
气相色谱可以做定性也可以做定量
DB-5色谱柱
检测器,进样口250℃
柱温箱80℃保持20分钟
流速1ml/min
FID检测器
具体进样方式视样品而定,分流比视进样方式而定。