苯胺是一種無色具有特殊氣味的油狀液體, 能夠由呼吸道或者皮膚使人中毒。同時, 苯胺也是重要的化工原料, 常見的苯胺分析法包括NEDA法、色譜法、SPME以及反相流動注射化學發光法等, 但是氣相色譜法相對操作簡便, 普及的范圍廣, 適用性強, 研究的成本也相對較低。
1 實驗部分
1.1 儀器和主要試劑
研究儀器為Agilent 6890N型號的氣相色譜儀、氫焰離子檢測器以及Agilent7683B型號的自動進樣器。樣品瓶選擇美國Agilent公司生產的2ml樣品瓶, 研究采用HP-5石英毛細管色譜柱、天津某企業生產的氫氣發生器、北京某公司生產的空氣發生器、瑞士某公司生產的100μl的進樣針和A級1ml分度移液管。另外本次研究中的苯胺標準溶液的濃度為500mg/L, 選用甲苯作為溶劑, 二氯甲烷進行水樣的萃取。
1.2 實驗條件
載氣條件為純度99.999%的氮氣, 進樣口的溫度為200℃, 采用不分流模式進行。固定相為10%PEG-20M/101堿洗白擔體。同時, 色譜柱的柱流速為每分鐘1.0ml, 恒流模式, 色譜柱為長2米、內徑3毫米的玻璃柱。程序升溫條件為50℃的溫度下持續2分鐘, 然后以每分鐘10℃的速度上升到150℃。氫焰離子檢測器的溫度維持在250℃, 氫氣的流量為每分鐘40ml, 而空氣的流量為每分鐘450ml, 尾吹氣的流量為每分鐘30ml, 進樣量為1μl。
1.3 標準曲線配制
選擇500mg/L濃度的苯胺標準溶液, 分別吸取10μl、20μl、50μl、100μl、200μl、500μl以及1000μl的苯胺標準溶液, 分別放置在10ml的容量瓶中, 使用二氯甲烷進行定容萃取, 分別配制成濃度為0.500mg/L、1.00mg/L、2.50mg/L、5.00mg/L、10.00mg/L、25.00mg/L以及50mg/L的苯胺溶液。
2 結果與討論
2.1 對色譜柱的評價
對10%PEG-20M/101堿洗白擔體與硅烷化白擔體進行對比, 前者在所用的色譜條件下具有峰形對稱、Rt值適宜等特點, 而后者則因為Rt值過大、峰形差不適用于微量苯胺的測定。但是, 堿性PEG在高溫下容易分解, 因此存在熱穩定性差的缺點。
2.2 內標物的選擇
研究通過大量的篩選, 苯、環己烷、正庚烷、苯乙酮、苯酚等都有機物質, 只有苯乙酮與苯酚能夠與苯胺、二氯甲烷完全分離, 其他物質的色譜峰難以與溶劑完全分離, 或多或少的存在反應。但是, 苯乙酮容易與苯胺發生反應, 因此本次試驗最終選擇了苯酚作為內標物, 試驗效果良好。
2.3 定量測定方法的選擇
氣相色譜的定量測定方法主要有三種, 分別是歸一化法、內標法以及工作曲線法。工作曲線法要求試驗中, 進樣量非常準確, 并且所有試驗的實驗條件相一致。面積歸一法對樣品的要求較高, 要求所有組別的組分必須出峰, 但在本次實驗中, 水樣中部分組分難以出峰, 同時溶劑的面積也超出了本次研究的積分儀的測量范圍, 因此, 面積歸一法對實驗的要求較高, 需要高精度的實驗。內標法作為相對定量的方法, 對進樣量精度要求不高, 對組分的出峰要求也相對較低, 通過核實的內標物對水中的苯胺進行定量測定, 且測定的值也相對準確。通過三種定量測定方法的比較, 且結合實際樣品情況, 發現本次研究的氣相色譜法定量測定方法更適合選用內標法, 既能夠較為準確的測量出苯胺的值, 同時對實驗的要求也相對較低。
2.4 苯胺的吸附
本次研究前幾次試驗中, 色譜柱在儀器外部放置一段時間后, 苯胺在色譜柱上的吸附平衡難以持續, 因此苯胺的測量值不夠準確。部分濃度較低的苯胺因為被吸附從而沒有出峰, 甚至相同濃度的苯胺, 在同樣進樣量試驗中, 峰的面積出現了逐漸遞增的問題。本次研究經過失敗的試驗后, 對此問題進行了研究并且改善。當同一種濃度的苯胺進樣時峰面積的重現性良好時, 對苯胺的值進行定量測定, 此時苯胺的值較為準確。
3 結語
本次研究中采用氣相色譜儀和氫火焰離子檢測器對水中微量的苯胺進行了定量測定, 與傳統的苯胺定量測定方法相比較, 該方法的操作更為簡便, 能夠較快的完成苯胺的分離與測定。同時, 該方法能夠準確的測定出苯胺的量, 且穩定性較好。本次實驗中使用的儀器和試劑具有較強的適用性和廣泛性, 分析的成本相對較低, 能夠實現環境水體中苯胺污染物的快速準確測量。
摘要：苯胺是重要的化工原料, 具有一定的毒性。本文研究氣相色譜法定量測定水中微量苯胺的方法。首先, 取定量的水樣進行研究, 采用二氯甲烷對水樣進行萃取。利用氫焰離子檢測器進行檢測, 將苯酚作為內標物進行定量分析。在本次研究中, 氣相色譜法下產生的苯胺氧化物不影響苯胺的定量測定。
關鍵詞：氣相色譜法,苯胺
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