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气相色谱-质谱法测定环境空气中醛酮类化合物
分析方法的研究
姜荻
(沈阳市环境保护局蒲河新城分局环境监察大队(监测站),辽宁沈阳110011)
要:本文对醛酮类化合物的质谱测定方法进行初步研究,确定11种醛酮类化合物的最佳色谱条件。通过确定日标化合物的定量摘
高子,建立目标化合物定量面线。通过研究去除未反应的2,4-二硝基苯耕干犹峰的方法。
关键词:气相色语-质请;醛酮类化合物;环境空气
很多学者尝试用GC代替HPLC,期望利用GC的分离优势和灵授度较高的检测器(如ECD.MS)来提高样品的分离度和进一步降低仪器的检测限,但由于DHPH衍生物较低的挥发性和较差的热稳定性,DNPH/GC/ECD/FID或DNPH/GC/MS等方法一直没能得到广泛的应用。本次方法研究,采用涂布DNPH的固体吸附剂采集大气样品,再用溶剂洗脱及液体进样,最后通过GC-MS分离检测的分析方法对醛酮类化合物进行测定。该方法还未曾见报道过。本文介绍了
该方法的质谱条件确定过程,同时进行了方法学研究。
实验方法 1
1.1药品与试剂。11种醛酮踪混标(40mg/L)(包括甲醛踪、乙醛踪、丙酮粽、丙醛腺、丙烯醛、丁烯醛腺、丁醛粽、苯甲醛腺、异戊醛踪、戊醛踪、已醛踪)、11种醛酮混标(40mg/L)(包括甲醛、乙醛、丙酮、丙醛、丙烯醛、丁烯醛、丁醛、苯甲醛、异戊醛、戊醛、已醛)、葱di 标准品乙晴(色谱纯)、正已烷(色谱纯)、二氯甲烷(色谱纯)、乙酸乙酯(色谱纯)、2,4-二硝基苯肼、盐酸(优级纯)。
1.2仪器与设备。硅胶小柱、固相萃取装置、TURBOVAP浓缩仪、分析天平、DK-S22型电热恒温水浴锅、FINNIGANPOLARISQ 气相色谱-质谱联用仪关国菲尼根公司,
1.3实验材料制备。标准溶液系列配制:分别取11种醛酮踪混标(40mg/L)0.50.1.00、1.25、2.00和2.50ml于5ml容量瓶中,用乙睛稀释定容,标准溶液系列浓度分别为4.0.8.0、10、16和20mg/L
蕙d内标溶液:精确称取蕙d标准品1mg.溶于适量乙酸乙酯中.移入10ml容量瓶并使用乙酸乙酯定容至刻度。
1.4样品前处理方法。将强阳离子交换柱安装于固相萃取装置上,用10ml乙睛清洗强阳离子交换柱,然后取下吸附管两端的封塞后,将其上端和下端分别连接液体注射器和强阳离子交换柱。
于液体注射器中加人5ml乙睛,使溶液以1~2ml/min的流量通过小柱后,收集流出液,用浓缩装置浓缩至近干,加人乙酸乙酯溶解后,加入10μ1蕙d内标溶液,最后用乙酸乙酯准确定容到1.0ml 待测。
1.5气相色谱-质谱联用分析方法
色谱系统。色谱柱:DB-5MS(5%苯基甲基聚硅氧烷)(30m× 0.25μm×0.25mm);程序升温:50℃C保持1分钟,以20℃/min升至 210℃,然后以3℃/min升至270℃,保持3分钟;进样口温度: 250℃:传输线温度:280℃;进样方式:不分流进样;进样量:1μ1;3 气恒流:1.0ml/min。
质谱条件。离子源温度:250℃;电离方式:EI源(离子源电子能量70ev);数据采集方式:全扫描。
定量分析的质谱参数见表1。
1.6分析方法验证。标准曲线绘制。取浓度分别为4.0、8.0、10 16和20mg/L的标准溶液。每1.0ml标准溶液准确加人10.0μ1内标使用溶液(蕙d100mg/L),分别注人气相色谱仪,得到不同浓度的 2.4-二硝基苯踪的质量色谱图,绘制相对响应因子RRF与As/Ais 的校准曲线,见表2。实验结果表明,11种醛酮类化合物在 4.0-20.0mg/L浓度范围内曲线线性关系良好。
2结果与讨论
气相色谱质谱法测定醛酮类化合物具有灵敏度高,准确度好,操作简便等优点。比较国内现行的环境空气中醛、酮类化合物的分析方法,本次方法研究确定的目标化合物种类更多,并可以有效地去除干扰,分析手段更加先进。
Fig.1 Chromatogram of aldehydes and ketones by GCMS.
1 FormaldehydeDNPH; 2 AcetaldehydeDNPHt, 3 AcetoneDNPH: 4 AcroleinDNPHt5 PropionaldehydeDNPH; 6 ButyraldehydeDNPHt
7 IsovaleradehydeDNPH, 8 CrotonaldehydeDNPHt 9 ValeraldehydeDNPH: 10 HexaldehydeDNPH; 11 BenzaldehydeDNPH
Table 1 2,4dinitrophenyl hydrazone quantitative ion.
Na 3 4 7 9 10
Canypoutd
Formaldehyde-DNPH Aeetaldehyde-DNPH HdN-2u03V Acrolein-DNPH Propionakdehyde-DNPH HdN-apitppung HdNC-ap(qaptpos] Crotorekelyde-DNPH HdN(-apsppaeA Hexaldelhyde-DNPH HdNI-opzuag
Redetioe iwe(mie)
10.76 11.86 12.86 13.30 13.32 14.20 15.08 16.29 16.02 19.09 25.59
Cuawartiv lon mz
210 224 236 252 202 s 280
dided Qwafis kon 79 78
Table2 Calibration curve of 11 Aldehydes and ketones.
Anafns
Formaldehyde-DNPH Acetaldehyde-DNPH
Acetone-DNPH Acrolein-DNPH
Propionaldehyde-DNPH Butyraldehyde-DNPH Isovaleradehyde-DNPH Crotonaldehyde-DNPH Valeraldehyde-DNPH HaNG-ap:pP(FxaH HdNCI-op/qapszu2g
raogusay(mir
10.76 12.14 13.05 14.91 15.88 16.29 16.95 19.09 25.59 27.85 28.28
Lrarity ratge(agL)
02-0 4.0-20.0 4.0-20.0 4.0-20.0 002-0 4.0-20.0 4.0-20.0 00z-0 4.0-20.0 4.0-20.0 4.020.0
Linear Rogession
egwasion y=0.28x-0.82 y=0.063x-0.21 y=0.18x-0.45 y=0.23x-0.54 y=0.15x-0.19 y=023x-0.72 y=0.14x-0.44 y=0.12x-0.43 y=0.14x-0.43 y=0.089s-0.28 y=1.12x-4.13
Coekaw coegfion 0.9999 0.9985 0.9995 0.993 0.9947 0.9976 0.9994 0.9983 0.9994 0.9983 0.9994
缺点是如果使用全扫描进行定量,方法灵敏度较差,只能通过增加采样体积的方法降低方法检出限。今后的主要工作是建立醛酮类化合物选择离子法定量,提高方法的灵敏度,为制订适合于我国国情的环境空气中醛、酮类化合物的测定方法提供实验依据。