乙酸酯类化合物是一类用途广泛的精细化工产品,具有优异的溶解性、速干性,是重要的有机化工原料和工业溶剂,广泛应用于催化剂、萃取剂、涂料香料、化妆品、表面活性剂、木材粘结剂、人造皮革加工、纺织加工、胶卷和火药制造等领域。乙酸酯类化合物属于易挥发低毒类物质,对眼、鼻、咽喉有刺激作用,我国对空气中乙酸酯类有限值要求。
我国土壤标准体系中尚无乙酸酯类的排放标准和检测方法,国内外学者也很少对土壤中乙酸酯类的检测方法进行报道,多数研究主要针对水和空气中的乙酸酯类。顶空进样很易实现对土壤样品的无溶剂萃取,能解决吸附解附和溶剂萃取等样品前处理方法中可能出现的精度差、操作繁琐等问题。气相色谱–质谱(GC–MS)法不仅依靠保留时间定性,还可利用质谱特有的碎片进行定性定量分析。因此笔者采用顶空GC–MS法测定土壤中乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、乙酸正戊酯等5种化合物,以期为土壤中乙酸酯类行业排放标准和检测方法的制订提供参考。
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
气相色谱–质谱联用仪:6890+5973N型,美国安捷伦科技有限公司;
全自动顶空进样器:HS40型,美国铂金埃尔默公司;
电子分析天平:[**]G204型,分度值为0.1mg,瑞士梅特勒公司;
甲醇:农残级,美国天地试剂公司;
超纯水系统:Milli–Q[**]10型,美国Millipore公司;
氯化钠:优级纯,于400℃马弗炉中烘烤6h,密封保存;
石英砂:290~850μm(20~50目)的SiO2粉末;
基体改性剂:取500mL超纯水,滴加几滴优级纯磷酸调节至pH≤2,加入100g氯化钠(即每10mL超纯水中加入2.0g氯化钠),溶解并混匀;
乙酸甲酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、乙酸正戊酯、乙酸乙酯标准样品:编号分别为CDCTC10016300,CDCT-C10929000,CDCT-C10016270,CDCP-N-12508-1G,CDCT-C13319000,上海安谱实验科技股份有限公司;
5种乙酸酯类混合标准储备溶液:分别准确移取乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、乙酸正戊酯标准样品约0.100g,置于盛有适量甲醇溶剂的100mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容至标线,各组分的质量浓度均为1000mg/L;
实验用水由超纯水系统制得。
1.2 样品制备
准确称取2.0g土壤样品于22mL顶空瓶中,向瓶中注入10.0mL基质改性剂,立即密封。在大容量振荡器上振荡10min,待测。
1.3 仪器工作条件
1.3.1气相色谱仪
色谱柱:DB–624柱(30m×0.32mm,1.8µm,美国安捷伦科技有限公司);柱流量:1.5mL/min;
进样口温度:150℃;进样方式:分流进样,分流比为5∶1;升温程序:起始温度为40℃(保持1min),以6℃/min升温至140℃,再以20℃/min升温至180℃。
1.3.2质谱仪
离子源温度:230℃;
四极杆温度:150℃;
气质接口温度:200℃;
溶剂延迟时间:0.5min;
质量扫描范围:29.0~350.0amu。
1.3.3顶空进样仪
顶空进样瓶加热温度:70℃;加热平衡时间:20min;
进样针温度:95℃;进样时间:0.08min;
载气压力:103.4kPa(15psi);加压时间:1.0min;传输线温度:135℃。
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