改進氣相色譜法測定水中三氯甲烷的測定方法

張珩平

摘要：通過利用三氯甲烷（CHCl3）在水中具有弱溶解性的性質(zhì)，采用改進的氣相色譜法對深圳市甲子塘出廠水的三氯甲烷進行測定。改進的氣相色譜法主要通過毛細(xì)管代替?zhèn)鹘y(tǒng)填充柱，并采用靈敏度更高的μECD（微池電子捕獲檢測器）。測定結(jié)果表明，在同樣的測定條件下改進方法三氯甲烷的檢出限為0.10μg/L，RSD介于1.5%～4.3%之間，回收率介于98%～105%。由此可知，相比于傳統(tǒng)的氣相色譜法，改進的氣相色譜法具有高靈敏度、操作簡單等優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：氣相色譜法；測定；三氯甲烷

三氯甲烷（CHCl3）對人體具有一定程度的危害，如果長時間飲用含有三氯甲烷的水，會嚴(yán)重影響神經(jīng)系統(tǒng)，并對心、肝、腎等器官造成損害，因此，精準(zhǔn)、高效的檢測水質(zhì)是目前環(huán)保檢測部門急需解決的問題。目前，常用的水中三氯甲烷的測定方法為填充柱氣相色譜法，使用的儀器維電子捕獲檢測器（ECD）。該方法具有檢出限較高的特點，通常三氯甲烷為0.6μg/L，很難滿足水中微量的測定要求。本文通過采用高靈敏度的μECD（微池電子捕獲檢測器）作為使用儀器，并提出了基于毛細(xì)管的改進氣相色譜法，對深圳甲子塘出廠水的三氯甲烷進行測定。通過與常規(guī)測定方法對比可知，該方法測定的三氯甲烷大幅度降低了三氯甲烷的檢出限，并且具備操作簡單、精度較高的優(yōu)點。

1 氣相色譜法測定工藝

1.1 試劑和儀器

本次三氯甲烷的測定工作選用的氣象色譜儀型號為7890A，檢測器為μECD（微池電子捕獲檢測器）；頂空瓶容量為20ml，且使用封蓋器對瓶口進行密封；測定的標(biāo)準(zhǔn)液選用甲醇中揮發(fā)性的鹵代烴。測定選用的純水通過MILLPORE超純水儀，并在使用前煮沸15min；測定選用技能的玻璃器皿必須通過2h的100℃烘干再使用。

1.2 測定工作環(huán)境

色譜柱的毛細(xì)管柱選用Agilent HP5（尺寸為30m×0.32mm×0.25μm），色譜柱溫度為325℃，進樣口的溫度為180℃，檢測器的工作溫度為300℃；柱箱溫度為35℃。此外，測定所用的載氣為高純度N2，載氣流速為1.0mL/min，尾吹氣流速為60ml/min；測定過程采用分流的進樣方式，分流比是20：1。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

制備標(biāo)準(zhǔn)曲線。首先，配置標(biāo)準(zhǔn)使用液：在100ml容量瓶的90ml純水中加入1ml的標(biāo)準(zhǔn)液，并用純水定容；然后，曲7個100ml容量瓶分別加入0、0.25、0.50、1.00、2.00、3.00和5.00的標(biāo)準(zhǔn)使用液，再用純水定容至刻度線之后混合均勻，此時三氯甲烷的標(biāo)準(zhǔn)濃度分別為0、4.90、9.80、19.6、39.2、58.8和98.0μg/L；之后，在7個100ml的標(biāo)準(zhǔn)使用液中各取10ml至頂空瓶內(nèi)，并及時用鋁合金蓋姜頂空瓶壓緊密封；接著，每隔5min將頂空瓶加入到恒溫水浴鍋內(nèi)（水浴溫度為40℃），時間為70min；最后，分別提取頂空瓶頂部空間的氣體50μl并注入至色譜儀。

1.4 水樣采集及測定

取10ml水樣加入至頂空瓶，并及時用壓口器將瓶口密封；將裝有誰養(yǎng)的頂空瓶放入恒溫水浴鍋，根據(jù)操作步驟和規(guī)范，對三氯甲烷進行測定，并記錄其色譜峰的峰面積。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜柱和色譜條件

本文主要采用改進的氣相色譜法，通過對填充色譜和大口徑毛細(xì)管柱進行對比和分析。分析結(jié)果表明，傳統(tǒng)的填充色譜柱容易出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象，而采用毛細(xì)管對水中的三氯甲烷進行分離的效果比較明顯，且峰形尖銳對稱、抗干擾能力較強（如圖1所示）。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性關(guān)系

通過對三氯甲烷的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液進行測定，并取平均值得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)圖2曲線可知，三氯甲烷在濃度范圍0～120mg/L內(nèi)的色譜峰和濃度具有良好的線性關(guān)系，回歸公式為：y=36.049x+275.3，R2=0.9992。

2.3 檢出限、準(zhǔn)確度和精密度

對1.0μg/L三氯甲烷標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的測定結(jié)果進行計算，結(jié)果的相對偏差為2.5%，自由度為5，單側(cè)99%置信水平的t值為4.032。由此可知，采用改進氣相色譜法測定的三氯甲烷檢出限約為1.0μg/L×2.5%×4.032=0.11μg/L。如果采用高靈敏度的μECD作為測定檢測儀，三氯甲烷的檢出限比常規(guī)的測定方法低。因此，改進氣相色譜柱的測定方法具備較高的靈敏度。

通過對測定使用的純水進行加標(biāo)實驗（加標(biāo)量分別為5.0、10.0和20.0μg/L），確定三氯甲烷的回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)差。結(jié)果如表1所示，隨著加標(biāo)量的不斷提升，三氯甲烷的回收率和RSD開始出現(xiàn)降低。

為確保三氯甲烷的樣品能夠得到充分的平衡，將含有三氯甲烷樣品的平衡溫度設(shè)置為40℃，并考察不同平衡時間（50、60、70和80min）下三氯甲烷的色譜峰面積。結(jié)果如表2所示，隨著平衡時間的不斷增加，三氯甲烷的色譜峰面積呈現(xiàn)出先增大再減小的趨勢，并在70min時達到最大值。

這表明在正常的室內(nèi)條件下（室溫25℃、濕度40%），三氯甲烷樣品能夠在40℃和70min的條件下達到氣液平衡的狀態(tài)。

3 結(jié)論

本文主要利用毛細(xì)管對頂空氣相色譜法進行優(yōu)化和改進，并對深圳市甲子塘出廠水的三氯甲烷含量進行測定。改進的頂空氣相色譜法通過毛細(xì)管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的填充柱，并采用靈敏度更高的μECD（微池電子捕獲檢測器），能夠大幅度降低三氯甲烷測定的檢出限。通過與傳統(tǒng)的氣相色譜法進行對比可知，改進的頂空氣相色譜法具備靈敏度高、測量精度高和操作簡單等優(yōu)點。因此，能夠適用于飲用水以及其他水源中三氯甲烷含量的測定與分析。

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