Cromatografía de gases en espacio de cabeza

Introducción al método

En un recipiente sellado a temperatura constante, la distribución de compuestos orgánicos volátiles en la muestra de agua alcanza el equilibrio entre la fase gaseosa y la fase líquida, y luego la fase gaseosa. se toma para su análisis. Este método utiliza una columna capilar de cuarzo flexible de polietilenglicol polar para separar el benceno y utiliza un detector de ionización de llama de hidrógeno y cromatografía de gases en el espacio de cabeza para medir el benceno en agua.

Este método es adecuado para la determinación de benceno, tolueno, etilbenceno, p-xileno, m-xileno, o-xileno, cumeno, estireno y otros bencenos en aguas residuales industriales y aguas superficiales. El límite de detección del método es 0,07-0,23 μg/L, la desviación estándar relativa (RSD) de 8 determinaciones es 2,98%-4,91% y la tasa de recuperación es 95,1%-102%.

Instrumento

Cromatógrafo de gases, equipado con detector de ionización de llama de hidrógeno (FID).

Muestreador de espacio de cabeza-TurboMatrix.

Columna SGE BP20, 30m × 0,32mm d.i., columna capilar de cuarzo flexible con espesor de película de 0,5μm o columna capilar similar.

Botella de muestreo de espacio de cabeza de 20 ml.

25μL, 50μL, 100μL, 1000μL, etc. Microjeringa estanca al gas.

Reactivo

Reactivo en blanco Agua Se hierve agua destilada en atmósfera de nitrógeno durante 30 minutos antes de su uso.

Cloruro de sodio (NaCl) Hornear a 600°C durante 3 horas antes de usar.

Metanol grado residuo de pesticida.

Los materiales estándar de benceno mixto benceno, tolueno, etilbenceno, p-xileno, m-xileno, o-xileno, cumeno y estireno se compraron en el Instituto de Investigación de Muestras Estándar de la Administración Estatal de Protección Ambiental o tienen calidad. Aseguramiento Proveedores de materiales de referencia.

Materiales estándar alternativos: fluorobenceno, p-bromofluorobenceno (100μg/mL).

Gas portador Nitrógeno de alta pureza, 99,999% de pureza, purificado mediante un tubo de purga que contiene tamices moleculares 5A, carbón activado y gel de sílice. hidrógeno.

Aire del gas de combustión.

Recogida y conservación de muestras

Ver 82.9.2.

Pasos del análisis

1) Pretratamiento de la muestra de agua. Mida 6,00 ml de agua en blanco o muestra de agua en una botella con espacio libre de 20 ml que contenga 2,0 g de NaCl, agregue 5,0 μl de estándar sustituto de 10,0 μg/ml, cubra con una tapa de aluminio con una junta de goma de silicona y selle rápidamente con unos alicates de sellado. Agite bien. . El análisis por cromatografía de gases en espacio de cabeza se realizó de acuerdo con las condiciones de trabajo seleccionadas.

2) Elaboración de series estándar de curvas de calibración. Tome 6 viales de espacio de cabeza, pese 2,0 g de NaCl en cada vial de espacio de cabeza, agregue 6,0 ml de agua de reactivo blanco y luego agregue 0 μl, 3,0 μl, 6,0 μl, 12,0 μl, 30,0 μl, 60,0 μl de solución estándar de 10,0 μg/ml y 5,0 μl. , 10,0 μg/ml de solución de sustitución mixta de fluorobenceno y 4-bromofluorobenceno. Tape y selle rápidamente para obtener una serie de estándares que se analizarán en concentraciones de 0,00 ng/ml, 5,00 ng/ml, 10,0 ng/ml, 20,0 ng/ml, 50,0 ng/ml y 100 ng/ml.

3) Condiciones de análisis cromatográfico. Temperatura de la cámara de vaporización, 200°C, inyección splitless. Temperatura del detector, 250°C. Presión delante de la columna, 0,55 × 105 Pa. Flujo de hidrógeno, 38 ml/min; flujo de aire, 380 ml/min; gas de cola, 30 ml/min. La temperatura de la columna fue inicialmente de 30 °C, se mantuvo durante 6 min, se aumentó a 80 °C a una velocidad de 4 °C/min y luego se aumentó a 200 °C a una velocidad de 10 °C/min y se mantuvo durante 5 min. . Columna capilar de cuarzo flexible con un espesor de película de 0,5 μm o columna capilar similar.

4) Condiciones de análisis del espacio de cabeza. La temperatura de equilibrio del espacio de cabeza es de 70 ℃; la temperatura de la aguja es de 80 ℃; la temperatura de la línea de transferencia es de 110 ℃; el tiempo de calentamiento de la muestra es de 20 minutos;

Figura 82.3 Cromatograma de gases de muestra estándar de benceno

Análisis cualitativo y cuantitativo

1) Análisis cualitativo.

El análisis cualitativo de la sustancia objetivo en la muestra se realiza comparando el tiempo de retención de la sustancia objetivo con el de la muestra estándar. El tiempo de retención de la sustancia objetivo en la muestra debe estar dentro de 3 veces la desviación estándar del tiempo de retención de. la sustancia objetivo en la muestra estándar. Para muestras con interferencia o contenido mayor, es necesario realizar una confirmación adicional utilizando una segunda columna cromatográfica con diferentes propiedades o cromatografía de gases-espectrometría de masas.

2) Análisis cuantitativo. Método de la curva de calibración: la concentración mínima recomendada de la curva estándar es 3 veces el límite de detección. La concentración máxima debe estar dentro del rango lineal de la curva estándar. La serie estándar tiene al menos 5 niveles de concentración. paso Midiendo la concentración, se realizó la regresión lineal correspondiente en el área del pico para establecer una curva de calibración. Las ecuaciones de regresión se pueden establecer utilizando la estación de trabajo de cromatografía estocástica o el software EXCEL. Calcule la concentración de benceno en la muestra usando la ecuación (82.13).

3) Calibración continua. Determinar hasta 20 muestras, aplicar una o más muestras estándar (serie estándar de concentración media) y verificar que la desviación de la curva estándar no supere el 15%, de lo contrario se debe restablecer la curva estándar.

Índice de rendimiento del método

De acuerdo con el método experimental y las condiciones de trabajo seleccionadas, se prepararon para el análisis 8 estándares mixtos de benceno con una concentración de 0,52 ng/mL y se calculó el rendimiento del método. Límite de detección (LOD) y precisión. Se utilizó como límite de detección del método tres veces la desviación estándar de las áreas de los picos de ocho muestras estándar de 0,52 μg/L. La precisión y el límite de detección de cada componente se muestran en la Tabla 82.17, y la tasa de recuperación de picos se muestra en la Tabla 82.18.

Tabla 82.17 Precisión y límite de detección del método

Tabla 82.18 Precisión del método