褐煤的甲苯萃取物产率的测定
方法提要
将褐煤样置于萃取仪中用甲苯萃取。然后将溶剂蒸除,并将可溶残留物干燥至质量恒定。根据干燥残留物质量,计算甲苯萃取物产率并以干基报出。
仪器装置
萃取仪合适的萃取仪(图73.55)由以下部件组成:①平底锥形烧瓶,500mL,带有玻璃磨口②回流冷凝管,带有磨口玻璃锥形接头和至少400mm长的水套③萃取滤纸筒,$30mm×90mm,挂在一金属网框内。
蒸馏头一个带有磨口玻璃锥形接头的冷凝器,接头与平底锥形烧瓶瓶口相接。
砂浴或其他适当的加热器。
真空干燥箱电加热,能保持(80±2)℃温度和约50kPa压力(也可用能保持温度在110~115℃的通风空气干燥箱或其他干燥手段,但必须小心防止甲苯萃取物着火)。
蒸发皿陶瓷制品,高约30mm,直径约80mm。
图73.55 萃取仪
金属丝网筛孔径1mm×1mm。
试剂
甲苯蒸馏范围109~111℃,在此范围内至少95%液体蒸馏出(甲苯为可燃物,且吸入或皮肤吸收会导致中毒)。
分析步骤
将煤样铺在一盘上,使其与周围大气达到近似湿度平衡。将煤样小心破碎到通过孔径1mm×1mm的筛网。然后将煤样装在一带盖容器中并装至容积的80%以上。开始测定之前,将煤样充分混合至少1min,最好用机械方法混合。
称取约10g(精确至1mg)煤样,装入萃取筒中并盖上一团干净的棉花。将萃取筒放入金属网框。将网框挂在回流冷凝管末端,其位置应使冷凝的甲苯滴入萃取筒中。于锥形瓶中加150mL甲苯并将它与回流管相接。将锥形瓶放在砂浴或其他适当的加热器上加热,控制加热温度使回流冷凝甲苯以稳定的流速通过试样。连续加热4h或直到萃取滤纸筒流出的甲苯接近无色。哪种情况时间长按哪种情况控制加热。
用蒸馏头换下回流冷凝管并将甲苯蒸出到锥形瓶中约剩20mL液体为止,用洗瓶中的甲苯将残留液定量清洗到已称量过的蒸发皿中。在真空干燥箱中于(80±2)℃和约50kPa下将残余甲苯蒸除,将萃取物干燥到质量恒定。
用另一份煤样测定水分。
空气干燥基-甲苯萃取物(ET,ad,%)含量的计算参见式(73.109),干基甲苯萃取物产率(ET,d,%)的计算参见式(73.110)。
焦炉煤气中甲苯不容物是怎么来的
煤焦油中的甲苯不溶物主要是一些焦粉类物质.如果你同时做焦油的灰分你就会有感觉.因为甲苯不溶物的含量要比灰分高很多.
你说的操作我不明白是实验操作还是焦化工艺操作.只能大概回答一下.
实验操作:1.要注意先用甲苯处理好实验用品:比如滤纸、脱脂棉等,如果处理不好,会导致结果偏高.2.在实验操作过程中,一定要注意回流液面不能高过滤纸筒.不然可能会造成不溶固体随回流液流至回流瓶中,导致结果偏低.3.为了防止回流液面因回流瓶内压力高而不回落,在回流管下端放一根金属引流丝是必要的.4.最后一点是安全问题:注意在烘干滤纸时,一定要在甲苯充分挥发后在放在干燥箱内升温烘干.切不可带甲苯加热,会爆炸的.
焦化工艺这块我明白的不是太多.但是知道一点,在出焦时是否打开上升管是控制焦油甲苯不溶物的关键.也是控制焦油粘度的关键所在.目前由于环保问题,我们厂的这两个指标都比较高了.
你说的操作我不明白是实验操作还是焦化工艺操作。只能大概回答一下。
实验操作:1.要注意先用甲苯处理好实验用品:比如滤纸、脱脂棉等,如果处理不好,会导致结果偏高。2.在实验操作过程中,一定要注意回流液面不能高过滤纸筒。不然可能会造成不溶固体随回流液流至回流瓶中,导致结果偏低。3.为了防止回流液面因回流瓶内压力高而不回落,在回流管下端放一根金属引流丝是必要的。4.最后一点是安全问题:注意在烘干滤纸时,一定要在甲苯充分挥发后在放在干燥箱内升温烘干。切不可带甲苯加热,会爆炸的。
焦化工艺这块我明白的不是太多。但是知道一点,在出焦时是否打开上升管是控制焦油甲苯不溶物的关键。也是控制焦油粘度的关键所在。目前由于环保问题,我们厂的这两个指标都比较高了。
3.1 密度量筒:内径不小于40mm,高不小于260 mm。
3.2 密度计:范围为1.010-1.070;1.070-1.130;1.130-1.190;1.190-1.250,分格值不大于0.001g/cm3。(注:所用密度计应是按刻线上缘读数的密度计)
3.3 温度计:分格值不大于0.2℃,全浸。
3.4 水浴:恒温水浴或内容5L以上适当容器(水浴高度≥240mm)。
二、煤焦油中甲苯不溶物指标检测工具:
3.2 平底烧瓶,容积250mL,具直径24/29mm标准磨口。
3.3 抽提筒,高185±5mm,筒径直径481mm,回流管高6±1mm,上具直径45/40mm标准磨口,下具直径24/29mm标准磨口。
3.4 冷凝器:5球型水冷凝器,高200±5mm,直径42±2mm,下具直径45/40mm标准磨口。
3.5 智能计数器:自动计数范围0~999,三位数显,光电探头插入式采集信号,蜂鸣器自动报警,电源电压AC 220V,功率2.5W,使用环境温度-10℃~40℃,光电探头最高使用温度为80℃。
3.6 电热套:容积250mL,功率300W或用其他电加热器。
3.7 称量瓶:高75mm,直径35mm,具有严密的磨口盖。
3.8 干燥箱:具有自动调温装置、鼓风装置,能保持115℃~120℃温度。
3.9 分析天平:感量0.0001g。
3.10 干燥器:内装干燥剂。
3.11 试管:高170mm,外径直径25mm,用于折叠滤纸筒。
3.12 可调变压器:2kVA。
3.13 甲苯:分析纯或GB2284焦化甲苯。
3.14 砂子或石英砂:粒度0.3mm~1.0mm(20目~60目)。
3.15 定量滤纸:中速,直径150mm、125mm。
3.16 脱脂棉
三、高温煤焦油灰分检测仪器和设备
3.1 箱形高温炉:带有调温装置,能保持温度815±10℃。附有热电偶和高温计,炉子后壁具有插入热电偶的小孔,小孔的位置应使热电偶的热接触点在炉膛内能保持距炉底20~30毫米。炉门有一通气孔。
3.2 蒸发皿:容积50毫升。
3.3 干燥器:内装干燥剂。
3.4 分析天平:感量0.0001g。
1. 通过从茶叶中提取咖啡因学习固-液萃取的原理及方法。
2. 掌握索氏提取器的原理及其作用。
3. 掌握升华原理及操作。
二、实验原理
茶叶中含有多种黄嘌呤衍生物的生物碱,起主要成分为含量约占1%~5%的咖啡因(Caffeine,又名咖啡碱),并含有少量茶碱和可可豆碱,以及11%~12%的丹宁酸(又称鞣酸),还有约0.6%的色素、纤维素和蛋白质等。
咖啡因的化学名为1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤,其结构为:
纯咖啡因为白色针状结晶体,无臭,味苦,置于空气中有风化性。易溶于水、乙醇、氯仿、丙酮、微溶于石油醚,难溶于苯和乙醚,它是弱减性物质,水溶液对石蕊试纸呈中性反应。咖啡因在 C时失去结晶水并开始升华, C升华显著, 时很快升华。无水咖啡因的熔点为 。
咖啡因具有刺激心脏,兴奋大脑神经和利尿等作用,因此可单独作为有关药物的配方。咖啡因可由人工合成法或提取法获得。本实验采用索式提取法从茶叶中提取咖啡因。利用咖啡因易溶于乙醇,易升华等特点,以95%乙醇作溶剂,通过索氏提取器(或回流)进行连续提取,然后浓缩、焙炒而得粗制咖啡因,再通过升华提取得到纯的咖啡因。
三、实验装置
1. 索氏提取器:见图2-17。
2. 回流提取装置:在无索氏提取器的情况下,可采用回流冷凝装置(图3-13)。但一般回流冷凝装置所用溶剂量较大,且提取效果较索氏提取器差。
3. 升华装置:具有较高蒸气压的固体物质,在加热到熔点以下,不经过熔融而直接变成蒸气,蒸气遇冷再凝结成固体的过程称为升华。用升华法可制得纯度较高的产品,但此法损失较大。
在蒸发皿中加入已充分干燥的待升华物质,蒸发皿上盖一张带有密集小孔的滤纸,再倒扣一个口径比蒸发皿略小的玻璃漏斗。为避免蒸气逸出,在漏斗颈部塞一小团棉花。图4-31即为常压升华装置。
四、试剂与器材
试剂:茶叶、95%乙醇、生石灰。
器材:60mL索氏提取器一套、蒸发皿、玻璃漏斗、蒸馏头、接受管、50mL锥形瓶、直形冷凝管。
五、实验步骤
称取5g茶叶末,将茶叶装入滤纸套筒中,把套筒小心地插入索氏提取器中,取50mL95%乙醇加入60mL平底烧瓶中,加入几粒沸石,按图2-17安装好装置。水浴加热,连续提取2~2.5h后,提取液颜色较淡,待溶液刚刚虹吸流回烧瓶时,立即停止加热。
安装好蒸馏装置(见图3-2),水浴上进行蒸馏,蒸出大部分乙醇并回收乙醇。残液(约5~10mL)倒入蒸发皿中,加入2g研细的生石灰粉,在玻棒不断搅拌下蒸汽浴上将溶剂蒸干。再在石棉网上用小火小心地将固体焙炒至干。
取一只合适的玻璃漏斗,罩在隔以刺有许多小孔的滤纸的蒸发皿上(图4-31)。用小火小心加热升华,若漏斗上有水汽应用滤纸擦干。当滤纸上出现白色针状物时,可暂停加热,稍冷后仔细收集滤纸正反面的咖啡因晶体。残渣经拌和后可用略大的火再次升华。合并产品后称量,测熔点。产量约20~30mg。
六、注意事项
1. 加入生石灰起中和作用,以除去单宁酸等酸性的物质。生石灰一定要研细。
2. 乙醇将要蒸干时,固体易溅出皿外,应注意防止着火。
3. 升华前,一定要将水分完全除去,否则在升华时漏斗内会出现水珠。遇此情况,则用滤纸迅速擦干水珠并继续焙烧片刻而后升华。
4. 升华过程中必须严格控制加热温度。
七、实验结果与讨论
纯咖啡因为白色针状晶体,实验结果可用电子天平称量。本实验如没有索氏提取器,也可用回流方法来提取咖啡因。
八、思考题
1. 索氏提取器的原理是什么?与直接用溶剂回流提取比较有何优点?
2. 升华前加入生石灰起什么作用?
3. 升华操作的原理是什么?
4. 为什么在升华操作中,加热温度一定要控制在被升华物熔点以下?
5. 为什么升华前要将水分除尽?
6. 除了升华还可以用何方法提取咖啡因?
B 咖啡因的红外吸收光谱测定
一、实验目的
1. 了解傅立叶变换红外光谱仪的工作原理,学习AVATAR360FT-IR的使用方法。
2. 掌握常用的固态物质红外制样方法—溴化钾压片法。
3. 学习利用红外吸收光谱对有机化合物结构进行定性鉴定的方法。
二、实验原理
1. 红外吸收光谱是有机化合物结构鉴定的重要方法之一,它主要能提供有机物中所含有官能团等信息。有关红外吸收光谱的基本原理参阅4.2.3节。
2. 测定红外光谱时,不同类型的样品须采用不同的制样方法。固态样品一般可采用压片法和糊状法制样。压片法是将样品与溴化钾粉末混合研磨细和匀后,压制成厚度约为1mm的透明薄片;糊状法是将样片研磨成足够细的粉末,然后用液体石蜡或四氯化碳调成糊状,然后将糊状物薄薄地均匀涂布在溴化钾晶片上。由于石蜡或四氯化碳本身在红外光谱中有吸收,所以在解析谱图时要将它们产生的吸收峰扣除。图4-32是液体石蜡和四氯化碳的红外吸收光谱图。
3. 测绘样品的红外光谱图仅仅是化合物结构坚定工作的第一步,更重要的是对红外光谱图进行解析。红外光谱图中有很多吸收峰,含有丰富的结构信息,但其中有许多我们还不能准确地解释。对于初学者来说,主要应掌握4000~1500 官能团特征频率区的吸收峰和1500 以下一些重要吸收峰的回归,并学会红外标准谱图的查阅或标准谱库的计算机检索方法。
三、仪器和试剂
1. AVATAR360FT-IR红外光谱仪或其他型号的红外谱仪器。
2. 红外干燥灯、不锈钢镊子和样品刮刀、玛瑙研钵、试样纸片、压模、压片机、磁性样品架、无水乙醇浸泡的脱脂棉等。
3. 样品和试剂:实验十七A中提取的咖啡因、溴化钾粉末。
四、实验方法
1. 开启仪器,启动计算机并进入OMNIC窗口(见第4.2.3节相关内容)。
2. 压片法制样:取1~2mg干燥试样放入玛瑙研钵中,加入100mg左右的溴化钾粉末,磨细研匀。按照图4-33顺序放好压模的底座、底摸片、试样纸片和压模体,然后,将研磨好的含试样的溴化钾粉末小心放入试样纸片中央的孔中,将压杆插入压模体,在插到底后,轻轻转动使假如的溴化钾粉末铺匀。把整个压模放到压片机的工作台垫板上(见图4-34),旋转压力丝杆手轮压紧压模,顺时针旋转放油阀到底,然后,缓慢上下压动压把,观察压力表。当压力达到 (约100~120 )时,停止加压,维持2~3min,反时针旋转放油阀,压力解除,压力表指针回到“0”,旋松压力丝杆手轮,取出压模,即可得到固定在试样纸片孔中的透明晶片。将试样纸片小心放在磁性样品架的正中间,压力磁性片。制好的试样供下一步收集样品图时用。
3. 绘制试样咖啡因的红外光谱图并进行标准谱库检索(详见第4.2.3节)。整个过程包括(1)设定收集参数;(2)收集背景;(3)收集样品图;(4)对所得试样谱图进行基线校正,标峰等处理;(5)标准谱库检索;(6)打印谱图。
4. 收集样品图完成后,即可从样品室中取出样品架。并用浸有无水乙醇的脱脂棉将用过的研钵、镊子、刮刀、压模等清洗干净,置于红外干燥灯下烘干,以备制下一个试样。
五、谱图解析
1. 对照试样的结构,对红外谱图中的吸收峰进行归属。4000~1500 区域的每一个峰都应讨论,小于1500 的吸收峰选择主要的进行归属。归属时可参考图4-20和附录3。
2. 记录计算机谱库检索的结果,并对检索结果进行评价和讨论。
六、注意事项
1. 制样时,试样量必须合适。试样量过多,制得的试样晶片太“厚”,透光率差,导致收集到的谱图中强峰超出检测范围;试样量太少,制得的晶片太“薄”,收集到的谱图信噪比差。
2. 红外光谱实验应在干燥的环境中进行,因为红外光谱仪中的一些透光部件是由溴化钾等易溶于水的物质制成,在潮湿的环境中极易损坏。另外,水本身能吸收红外光产生强的吸收峰,干扰试样的谱图。
七、思考与讨论
1. 化合物的红外光谱是怎样产生的?它能提供哪些重要的结构信息?
2. 为什么甲基的伸缩振动出现在高频区?
3. 单靠红外光谱解析能否到未知物的准确结构,为什么?
4. 含水的样品是否能直接测定其红外光谱,为什么?
85.2.2.1 六六六、滴滴涕等16种(9种)有机氯农药的气相色谱法测定
方法提要
有机氯农药易溶于正己烷、丙酮等有机溶剂。方法采用正己烷与丙酮(1+1)混合溶剂索氏提取或加速溶剂萃取提取土壤试样中残留有机氯农药,根据检测目标物不同,提取液经氟罗里硅土柱或浓硫酸净化后,气相色谱-电子捕获检测器检测。
方法适用于土壤样品中α-六六六,β-六六六,γ-六六六,δ-六六六,p,p'-DDE,p,p'-DDD,o,p'-DDT,p,p'-DDT,六氯苯,七氯,艾氏剂,七氯环氧,狄氏剂,异狄氏剂,α-氯丹,γ-氯丹等有机氯农药残留分析。方法检出限随仪器灵敏度和样品基质而定,当取样为10.0g时检出限在0.50~0.70ng/g之间。该方法也可用于沉积物等固体试样中上述有机污染物检测。
试样中共存色素、酯类化合物和其他性质相似污染物会干扰测定,试样提取液需净化后测定。
仪器与装置
气相色谱仪,带电子捕获检测器。
旋转蒸发器。
恒温水浴氮吹仪。
索氏抽提器。
快速溶剂萃取仪美国戴安公司,ASE-200。
毛细管色谱柱DB-5,30m×0.25mm,0.25μm膜厚或Rtx-CLⅡ,30m×0.32mm,0.25μm膜厚。
氟罗里硅土固相萃取柱(1g,6.0mL)或30m×1.0cm氟罗里硅土层析柱,填经活化处理后的6.0g氟罗里硅土。
样品瓶250mL棕色广口瓶。
试剂与材料
无水硫酸钠优级纯,在650℃马弗炉中灼烧4h,冷却后放置在干燥器中备用。
正己烷、丙酮等均为农残级。
硫酸优级纯。
载气高纯氮。
铜粉或铜片使用前活化除去表面氧化物。活化方法:将铜粉或铜片放入150mL烧杯中,加入适量(1+1)盐酸至完全浸泡铜粉或铜片为止,用玻璃棒搅拌使铜粉或铜片充分接触盐酸后放置1min,加入50mL去离子水,搅匀后弃去盐酸,继续用去离子水洗涤铜粉或铜片3次,然后依次用丙酮、正己烷再各洗3次,最后保存在正己烷中备用。
氟罗里硅土农残级。使用前将氟罗里硅土放在一个浅盘的瓷舟中,用铝箔轻轻盖上,然后在130℃的烘箱中加热过夜,冷却保存在干燥器中备用。
标准储备溶液α-六六六,β-六六六等16种有机氯农药标准。-18℃下保存备用。
替代物标准2,4,5,6-四氯-间二甲苯、二丁基氯菌酸酯混合溶液,浓度100μg/mL。浓度100μg/mL。二级替代物标准储备液:2,4,5,6-四氯-间二甲苯与二丁基氯菌酸酯替代物混合标准溶液或2,4,5,6-四氯-间二甲苯与PCB209混合标准溶液,以正己烷逐级稀释至1.0μg/mL。上述标准均在-18℃下保存备用。替代物标准应在试样提取前添加到每一个试样、空白和标准中。用于监测试样前处理、测定过程带来的污染、损失和基体干扰等。
样品采集与保存
土壤样品采集时需要去掉表层风化层,再用采样铲将土壤样品装于样品瓶中,立刻贴上标签,尽快送实验室检测。
潮湿的土壤样品需要进行冷冻干燥。没有冷冻干燥仪的实验室,可在避光的条件下,自然阴干,一般2~3d即可。分析前,除去树枝、石块等将样品粉碎至40目左右。对直接分析的潮湿样品需同时进行含水量分析,检测结果以干基报出。土壤样品保存在阴凉处,提取液40d内完成检测。
分析步骤
1)土壤试样的提取。
a.索氏抽提法。称取10.00g土壤试样及5g无水Na2SO4,加入已活化的铜粉或铜片1.00g,混匀后置于滤纸筒,加入1.0μg/mL2,4,5,6-四氯-间二甲苯与二丁基氯菌酸酯替代物混合标准溶液(或PCB209)40μL,转入索式提取器,平底烧瓶中加入70mL正己烷-丙酮(1+1)混合提取液,其中20mL用于浸泡试样。试样浸泡12h后于75℃恒温水浴提取10h。提取液经KD浓缩至5~10mL,待净化。如检测16种有机氯农药应采用氟罗里硅土净化,如检测六六六、滴滴涕、六氯苯等农药,可采用氟罗里硅土净化,也可采用硫酸净化。氟罗里硅土净化需将提取液氮吹至1mL左右。硫酸净化则提取液无需浓缩直接净化。
b.快速溶剂提取法。称取5.00g土壤样品、1.00g硅藻土及1.00g已活化的铜粉或铜片,加40μL浓度为1.0μg/mL替代物混合标准,充分混匀,再转移至底部放有一层纤维滤纸和5.0g弗罗里硅土的22mL不锈钢萃取池中萃取。萃取条件:正己烷、丙酮混合萃取溶剂(1∶1,V∶V),萃取温度100℃,压强1500×6895Pa,加热5min,静态时间5min,淋洗体积为60%池体积,氮气吹扫时间为90s,静态萃取次数3次,用高纯氮气吹扫,收集全部提取液。如采用浓硫酸净化,提取液不需浓缩直接净化。如采用氟罗里硅土小柱净化,提取液氮吹至1mL左右,再接净化。
2)提取溶液的净化。
a.氟罗里硅土净化(适用于各种有机氯农药的测定)。氟罗里硅土小柱预先用5mL乙醚-正己烷(15+85)混合溶液淋洗、10.0mL正己烷顺序活化后,将提取液加入柱液面上层,用25mL乙醚-正己烷(15+85)混合溶液淋洗,淋洗速度为4mL/min,KD浓缩瓶承接淋洗液,氮气浓缩、定容至1.00mL,气相色谱测定。
b.浓硫酸净化(适用于六六六、滴滴涕、六氯苯等有机氯农药的测定,替代物标准为2,4,5,6-四氯-间二甲苯与PCB209)。在分液漏斗中加入正己烷提取液体积的十分之一的浓硫酸,振摇1min,静置分层后,弃去硫酸层(注意:净化过程中,要防止发热爆炸,加硫酸后,开始慢慢振摇,不断放气,然后再剧烈振摇),按上述步骤重复数次直至正己烷相呈无色透明时止。然后向正己烷相加入约为其体积一半的20g/L硫酸钠溶液。振摇十余次。待其静置分层后弃去水层。重复直至正己烷相呈中性时为止(一般2~4次),正己烷相再经装有少量无水硫酸钠的筒型漏斗脱水,滤入平底烧瓶,旋转蒸发至5~10mL后转入到KD浓缩瓶中,氮气浓缩定容至1.00mL,气相色谱测定。
3)基体加标。在空白或试样中加入适当浓度有机氯标准和1μg/mL的替代物标准溶液40μL,其后操作同试样处理。
4)校准曲线。校准系列标准溶液配制,用正己烷逐级稀释1μg/mL有机氯农药标准溶液,配制成0ng/mL、1ng/mL、5ng/mL、10ng/mL、20ng/mL、40ng/mL、150ng/mL等不同浓度水平的混合标准系列。每个标准系列点均加入40μL的1.0μg/mL二级替代物标准。通过浓度与对应峰面积建立校准曲线线性方程。
配制10.0ng/mL的标准溶液,作为确证标准。至少每10个试样或试样分析结束时,应用确证标准验证仪器稳定性及校准曲线可靠性。当确证标准与初始标准偏差超过20%时,应重新配制校准曲线,重新测定偏差区间内所分析的试样。
气相色谱分析条件。进样口温度265℃,不分流进样,进样量1μL。柱前压9×6895Pa,总流量12.9mL/min,柱流量1.66mL/min,吹扫流量3.0mL/min。升温程序,起始温度70℃,保持1min以10℃/min升温到230℃,继续以5℃/min升温至265℃再以8℃/min升温至320℃,保持3min。检测器(ECD)温度320℃,尾吹流量30mL/min。
仪器的调试。预热运转至获得稳定基线,调整气相色谱仪,观察色谱峰峰形是否对称,并使各色谱峰达到预期分离效果和分析灵敏度。
用DDT、异狄氏剂检查色谱进样口是否存在污染。如果DDT、异狄氏剂分解率超过15%,需要清洗或更换内衬管,如必要还需清洗进样口。
5)定性及定量分析。
a.定性分析。采用与标准目标物保留时间相比较的方式对样品目标物进行定性。对样品目标物含量达到方法检出限5倍以上的样品,需进行气相色谱-质谱确证或性质不同的第根色谱柱确认。
b.定量分析。定量方法一般为外标法,也可以采用内标法。以标准溶液中目标化合物峰面积对目标化合物浓度作图,得到该目标化合物定量校准曲线。根据样品溶液中目标物峰面积,由定量校准曲线得到样品溶液中该化合物浓度。目标化合物峰面积和定量校准曲线可以由气相色谱仪工作软件自动完成,定量校准曲线也可由EXCEL工作软件完成。对自动积分的峰面积应逐个检查各峰基线,对不合理基线进行手动修正。校准曲线线性相关系数必须满足R2≥0.995。
根据试样溶液测定浓度、定容体积和取样量再计算出试样中浓度。对含水量大的试样需同时测定含水量,检测结果以干基报出。
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
对含量接近检出限水平的试样,应采用与其浓度相近的标准单点校准。对于含量超过校准曲线上限的试样应稀释后测定或减小取样量重新测定,使其峰面积保持在校准曲线的线性范围内。
6)方法性能指标。
a.仪器检出限及精密度。
配制20.0ng/mL六氯苯等有机氯标准溶液,加入2,4,5,6-四氯-间二甲苯、二丁基氯菌酸酯40.0ng等溶液6个,按样品分析过程进行分析,获得精密度RSD(n=6)在3.62%~8.35%之间,空白样品加标回收率在79.1%~104.0%之间。配制2.00ng/mL的标准溶液进行GC-ECD测定,按3倍信噪比计算仪器检出限,结果见表85.18。
表85.18 方法的性能指标
b.校准曲线及相关系数。按0.00ng/mL、5.00ng/mL、10.0ng/mL、50.0ng/mL、100ng/mL、200ng/mL、500ng/mL系列浓度水平配制16种有机氯农药标准,添加替代物标准,GC-ECD分析,建立各组分标准校正曲线。各组分校正曲线的线性相关系数在0.995~0.999之间。
c.方法检出限。方法检出限是将质量分别为20ng的16种有机氯标准加入到10.00g空白土壤样品中,按样品前处理分析方法操作,气相色谱测定。根据浓度与仪器的响应(峰高)计算检出限。方法检出限定义为3倍于噪声时信号对应的浓度。经多次测定计算后,方法检出限在0.50~1.20ng/g之间。
d.色谱图的考察。
图85.4 9种有机氯农药标准气相色谱图
图85.5 16种有机氯农药标准气相色谱图
7)质量控制。参见前面章节水质样品中有机氯农药、苯并[a]芘测定质量控制部分。
85.2.2.2 有机氯农药的气相色谱-质谱联用法测定
方法提要
六六六、DDT、六氯苯等有机氯农药易溶于正己烷、丙酮等有机溶剂。方法采用正己烷-丙酮(1+1)混合溶剂并借助索氏提取、加速溶剂萃取等装置提取土壤试样中残留有机氯农药。根据检测目标物不同,提取液经氟罗里硅土或浓硫酸净化后,气相色谱-质谱检测。
方法适用土壤、沉积物等试样中六氯苯,α-六六六,β-六六六,γ-六六六,δ-六六六,p,p'-DDE,p,p'-DDD,o,p'-DDT,p,p'-DDT,六氯苯,七氯,艾氏剂,七氯环氧,狄氏剂,异狄氏剂,α-氯丹,γ-氯丹,灭蚁灵等有机氯农药残留分析。
方法检出限随仪器灵敏度和样品基质而定,本方法检出限1.00~2.50ng/g之间。
试样中共存色素、类酯化合物和其他性质相似污染物会干扰测定,需净化后测定。
仪器与装置
气相色谱-质谱仪EI源。
旋转蒸发器。
恒温水浴氮吹仪。
索氏抽提器。
快速溶剂萃取系统。
1L分液漏斗,带聚四氟乙烯活塞。
固相萃取用氟罗里硅土小柱(1g,6.0mL)或氟罗里硅土层析柱(30m×1.0cm)。填6.0g经活化处理过的氟罗里硅土。
250mL洁净棕色广口样品瓶用于土壤样品采集。
试剂与材料
无水硫酸钠在600℃高温炉中灼烧4h,稍冷后放置在干燥器中备用。
氯化钠在600℃高温炉中灼烧4h,稍冷后放置在干燥器中备用。
硫酸。
弗罗里硅土(美国Suplco公司,60~100目)使用前,130℃烘13h后放入干燥器备用。
正己烷、丙酮等均为农残级,正己烷、丙酮浓缩100倍后上机测试没有干扰。
载气,高纯氦,99.999%。
铜粉和铜片使用前活化,活化方法参见85.2.2.1试剂与材料部分。
替代物标准2,4,5,6-四氯-间二甲苯、PCB209混合溶液,低温冷藏。
二级替代物标准将2,4,5,6-四氯-间二甲苯、PCB209混合溶液以正己烷逐级稀释至1.0μg/mL,-18℃下保存备用。
标准储备溶液α-六六六,β-六六六,γ-六六六,δ-六六六,p,p'-DDE,p,p'-DDD,O,p'-DDT,p,p'-DDT,六氯苯,七氯,艾氏剂,七氯环氧,狄氏剂,异狄氏剂,α-氯丹,γ-氯丹,灭蚁灵等17种有机氯农药标准。-18℃下保存备用。美国supelco提供。
内标标准液氘代苊、氘代菲、氘代混合标准。50μg/mL。正己烷稀释至10μg/mL,备用。
样品采集与保存
见85.2.2.1六六六、滴滴涕等16种(9种)有机氯农药的测定中样品采集与保存部分。
分析步骤
1)试样前处理。索氏抽提、加速溶剂萃取及净化等试样前处理操作参见85.2.2.1的分析步骤。分析前试样加入10.0μg/mL氘代内标混合溶液10.0μL。
2)校准曲线。用正己烷逐级稀释有机氯农药标准溶液,配制成0.00ng/mL、5.00ng/mL、10.0ng/mL、20.0ng/mL、40.0ng/mL、80.0ng/mL,5个浓度水平的混和标准系列。分析前各标准均加入1.00μg/mL二级替代物标准40μL和10.0μg/mL氘代内标混合溶液10.0μL。通过标准系列中各目标化合物与内标化合物仪器响应值(峰面积)的比与对应浓度建立校准曲线线性方程。
3)测定条件。气相色谱条件。色谱柱DB-5MS60m×0.32mmi.d.,0.25μm。进样口温度280℃不分流进样,进样量1μL柱前压13×6895Pa升温程序,初温100℃,保持1min,以30℃/min升至200℃,再以5℃/min升至310℃,保持3min。
质谱条件。色谱-质谱接口温度,280℃离子源温度,220℃离子源,EI电离电压70eV。定性分析以全扫描方式(scan),扫描范围为35~500m/z定量分析选择离子扫描检测(SIM),各化合物特征离子见表85.19。
表85.19 目标化合物特征离子
测定。质谱联用仪经全氟三丁胺(FC-43)自动调谐,灵敏度和分辨率达到最佳匹配。每天分析运行开始时,都必须以十氟三苯基膦(DFTPP)检查GC-MS系统是否达到性能指标要求。得到背景校正的DFTPP质谱图中关键质量数应达到表85.20的要求。
表85.20 DFTPP关键离子和离子丰度指标
每个工作日分析前,选用5μg/mLp,p'-DDT和异狄氏剂标准溶液,进样1μL,以全扫描方式测定,检查GC进样口是否污染导致DDT降解。只有DDT分解为DDD和DDE或异狄氏剂分解为异狄氏剂醛和异狄氏剂酮的程度小于15%才可以进行分析。
4)标准溶液总离子流图。
图85.6 16种有机氯农药标准特征离子的总离子流色谱图
5)定性及定量分析。参见85.2.1.1定性与定量分析部分。定量方法一般为内标法。
6)方法性能指标。替代物标准2,4,5,6-四氯-间二甲苯、PCB209回收率在65%~130%。
标准系列0.00ng/mL、5.00ng/mL、10.0ng/mL、20.0ng/mL、40.0ng/mL、150ng/mL的回归方程的线性相关系数>0.995。
将质量分别为5.00ng、30.00ng的9种有机氯标准分别加入到空白土壤试样中,按试样前处理分析方法操作,经浓缩定容后按选定的仪器工作条件分析。根据浓度与仪器的响应(峰高)计算检出限。方法检出限定义为3倍于噪声时信号对应浓度,为1.0~2.5ng/g。
7)质量控制。参见前面有关章节水样中有机氯农药、苯并[a]芘测定质量控制部分。
通常做有机实验的话都要查分子量,熔沸点,折光率,在常见有机溶剂和水中的溶解度。
2.要用的仪器有分液漏斗、圆底烧瓶、直形冷凝管、单尾应接管、蒸馏头、温度计、搅拌头、量筒、布氏漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯,其他当然还有煤气灯、剪刀、火柴等等辅助器材。圆底烧瓶用50mL的够了,其他用14号接口的就行了。实验装置图就lz自己忙活吧,这个我不帮了。
3.对于提高浓度,丙酮是没想到什么好法子;对于苯甲酸,在过滤后要用蒸馏水洗涤,洗掉表面的无机溶液,并置于红外灯下烘干(注意温度不要太高,苯甲酸的沸点是249.2摄氏度);对于甲苯,则要在分液后用蒸馏水洗涤两到三次,并把无机相并入苯甲酸盐的那个无机相中(可以减少苯甲酸的损失)。洗涤完后要加氯化钙进行干燥。然后过滤除去氯化钙。
4要测纯度的话可以用阿贝折光仪测折光率,这个是比较常见的了。