提供者:上海斯迈欧分析仪器有限公司 发布时间:2026/7/21 17:07:43 阅读次数:432次 进入该公司店铺
摘要本应用参考《城镇供水水质标准检验方法》(CJ/T 141-2018),对城镇供水中的 9 种酚类物质进行了液相色谱分离检测。相较于 CJ/T 141-2018,该方法中增加了邻氯苯酚、2,6-二氯酚和 2,3,4,6-四氯酚等三种物质。对不同极性的色谱柱进行了筛选,并确定了各目标化合物对应的检测波长。在选定的色谱柱和检测波长下,实现了 9 种酚类物质的基线分离。采用该方法对取自实验室的饮用水进行了初步分析,结果表明该方法适用性良好。
前言苯酚类化合物在工业生产中广泛应用于染料、医药、消毒剂、防腐剂及有机合成等领域,在使用过程中会释放到环境中。此类化合物属于高毒性有机污染物,具有潜在致癌性。因此,各国环境法规对环境中的苯酚类物质都有具体的监测方法。我国针对水体中苯酚类化合物的标准监测方法主要包括:HJ 676-2013[2],其采用液液萃取-气相色谱法检测 13 种酚类物质,不包含本文所检测的 2,6-二氯酚和 2,3,4,6-四氯酚;HJ 744-2015[1],其采用气相色谱-质谱法检测 14 种酚类化合物,包括样品衍生化前处理步骤。这两种标准方法主要适用于地表水、地下水、生活污水及工业废水等复杂水体,而对于饮用水这种相对简单的水体,这两种方法的样品前处理操作复杂,且仪器普适性不高。
对于城镇供水水质监测,目前采用《城镇供水水质标准检验方法》(CJ/T 141-2018)[3]。在该方法中的“6.25 苯酚项”下,采用液相色谱法测定苯酚、4-硝基酚、3-甲基酚、2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚 6 种酚类物质。该方法需要富集 1000 mL水样,并采用较复杂的固相萃取和浓缩等步骤进行样品前处理。该方法有两个不足:首先,方法灵敏度和分离度导致需要比较复杂的样品前处理过程;其次,监测的酚类物质较少。本应用参考 CJ/T 141-2018,在分析物中增加了邻氯苯酚、2,6-二氯酚和 2,3,4,6-四氯酚等三种常见的酚类物质,并优化了分离和检测方法,扩展了 CJ/T 141-2018 方法。初步的方法学性能考察结果表明,所开发的方法具有较好的适用性。
实验部分试剂和样品甲醇和磷酸为色谱纯级,购于迪马公司;所用实验用水为Millipore Milli-Q 超纯水系统现制备的高纯去离子水;苯酚、4-硝基酚、3-甲基酚、邻氯苯酚、2,4-二氯酚、2,6-二氯酚、2,4,6-三氯酚、2,3,4,6-四氯酚购于阿拉丁,纯度均大于 98%;样品为实验室水管自取的水样。仪器和设备采用 Agilent 1290 Infinity III 液相色谱系统,配备如下安捷伦模块:四元泵(部件号 G7104A)、自动进样器(部件号G7167B)、柱温箱(部件号 G7116B)和二极管阵列检测器(部件号 G7117A)。色谱柱选用 Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18(4.6 × 100 mm,2.7 μm;部件号 695975-902)。
标准品制备标准品储备液:精密称取苯酚、4-硝基酚、3-甲基酚、邻氯苯酚、2,4-二氯酚、2,6-二氯酚、2,4,6-三氯酚、2,3,4,6-四氯酚和各标准物质适量,置于容量瓶中;加甲醇适量,超声使其溶解;用甲醇定容,制得各目标化合物浓度均为 2000 μg/mL 的标准品储备液。标准品工作溶液:取标准品储备液适量,用 50% 甲醇逐级稀释;对于苯酚、4-硝基酚、3-甲基酚、邻氯苯酚、2,6-二氯酚、2,3,4,6-四氯酚,制得浓度为 4 μg/mL、8 μg/mL、16 μg/mL、32 μg/mL、40 μg/mL、80 μg/mL 和 160 μg/mL的系列工作溶液;对于 2,4-二氯酚和 2,4,6-三氯酚,制得浓度为 8 μg/mL、16 μg/mL、32 μg/mL、64 μg/mL、80 μg/mL、160 μg/mL 和 320 μg/mL 的系列工作溶液。
样品前处理取实验室水管自取的水样,过 0.22 μm 微孔滤膜,置于进样瓶中,待上机检测。

结果与讨论检测波长的确定取 32 μg/mL 标准品工作溶液,进样至液相色谱仪进行分析。采用二极管阵列检测器 (DAD) 采集各目标化合物在 190–400 nm 范围内的紫外光谱,所得结果如图 1 所示。基于 9 种苯酚类化合物的光谱图,尽量采用各物质的最大吸收进行检测,由此确定的各目标化合物的检测波长见表 1。

分离方法的确定本文考察的 9 种酚类物质为苯酚及其一系列衍生物,物化性质具有一定的相似性。实验筛选了 Agilent Poroshell 120 系列色谱柱中的不同键合相色谱柱,包括 Bonus-RP、PheHex、Aq-C18 和 EC-C18 等。取 32 µg/mL 标准品进样分析 ,检测波长采用 220 nm,且不进行波长切换。所得结果如图 2 所示。从图中可以看出,采用四种色谱柱得到的 9 种酚类的化合物分离结果存在差异,特别是对于 4-硝基酚、3-甲基酚和邻氯苯酚。在 PheHex色谱柱上,3-甲基酚与 4-硝基酚分离度较小,由于这两种物质的检测波长不同,实际检测时需要切换波长。因此,在考察的流动相和梯度条件下,PheHex 色谱柱不适用于测定所考察的 9 种酚类物质。在 Bonus-RP、Aq-C18 和 EC-C18 等三种色谱柱上,9 种酚类物质均得到分离。其中 Bonus-RP 色谱柱对 4-硝基酚的保留较强,但是与邻氯苯酚的分离度不如 Aq-C18 和 EC-C18 ,考虑到切换波长和通用性,同样放弃使用 Bonus-RP。在 Aq-C18 和 EC-C18 两种色谱柱上,从 3-甲基酚与邻氯苯酚的分离度来看,EC-C18 优于 Aq-C18,而其余 7 种目标化合物的分离结果差异不大。因此,最终选择 EC-C18 进行 9 种酚类物质的分离。

专属性分别将 8 μg/mL 标准品工作溶液 、空白试剂(50% 甲醇水溶液)、实验室自取水样进样至液相色谱仪,采用确定的方法进行分析。结果如图 3 所示。从图中可以看出,空白试剂在对应于 9 种酚类化合物的色谱峰的保留时间处无干扰;标准工作溶液中各目标化合物分离良好;在样品中未检出各酚类化合物,且无其他成分干扰。

标准曲线与相关系数取系列标准品工作溶液,在确定的色谱条件下,进样至液相色谱仪进行分析。以峰面积为纵坐标、浓度为横坐标绘制标准曲线,并进行线性回归分析。所得结果如图 4 所示。从图中可以看出,9 种酚类物质的线性关系良好,相关系数均高于 0.999(范围:0.99996–0.99998),符合定量分析方法学要求 。各物质线性范围如下:4-硝基酚、3-甲基酚、邻氯苯酚、2,6-二氯酚、2,3,4,6-四氯酚,为 4 μg/mL–160 μg/mL 之间;2,4-二氯酚和 2,4,6-三氯酚,为 8 μg/mL–320 μg/mL 之间。

结论本实验采用 Agilent 1290 Infinity 液相色谱系统,经过色谱柱的筛选和检测波长的优化,建立了一种测定饮用水中 9 种酚类化合物的分析方法。该方法专属性好,无干扰物影响测定;线性关系、重复性良好,符合定量分析方法学要求;同时,具有较高的灵敏度,相较于 CJ/T 141-2018,可以在实际样品分析中,无需进行大体积取样,降低样品前处理操作的难度,提升实验室分析效率。
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