摘要:本應用介紹利用便攜式Mars-400 Plus快速色譜-質譜聯用儀檢測水中7種有機磷農藥混標的現場解決方案,該方案采用固相微萃取法對樣品進行預處理。本文建立了一種快速監測水質有機磷農藥污染的監測方法,該方法在12 min內可完成7種有機磷標樣的分離,方法檢測限(MDL)為1 mg/L。
關鍵詞:Mars-400 Plus,固相微萃取(SPME),有機磷農藥
簡介
快速準確地檢測各類樣品中的揮發性和半揮發性有機化合物,關系到人民群眾的生命健康**,已經成為應急檢測和工業有毒有害物質檢測等領域分析檢測的發展趨勢,。在應急檢測中,為了制定有效的防治措施,應急人員必須及時做出正確的決策,分析檢測儀器的快速、實時和準確性提供**手數據顯得尤為重要。
水中有機磷農藥的分析方法有很多種,如頂空法和液液萃取法等。但頂空和液液萃取系統一般體積較大,步驟繁瑣,耗時較長,一般不適合現場應急檢測。固相微萃取(SPME)是一種新的現代提取和濃縮技術,集采樣、萃取、濃縮和進樣于一體,是一種無溶劑的樣品預處理技術。由于其操作簡便,便于攜帶,是一種很有前景的應用于現場檢測的方法。
Mars-400 Plus優異的便攜性能使其能夠用于現場樣品的測定,避免了常規方法中先現場采樣,再送回實驗室進行分析的繁瑣過程。
儀器配置
儀器:Mars-400 Plus便攜式氣相色譜-質譜聯用儀
色譜柱:DB-5ms LTM(5 m×0.1 mm ×0.4 μm)色譜柱
測量附件:SPME手柄與萃取纖維(PDMS/DVB,100 μm,23ga)購自Supecol
試劑:水來自MilliQ系統(Milford,Mass,USA)不含有機揮發物;
丙酮(HPLC級),有機磷農藥樣品購自農業部環境保護科研檢測所
表1 SPME萃取條件
項目 |
參數 |
樣品濃度 |
1 mg/L |
萃取方式 |
浸沒萃取 |
萃取時間 |
30 min |
萃取溫度 |
25 ℃ |
表2 色譜條件
項目 |
參數 |
LTM色譜柱升溫程序 |
50 ℃保持0.5 min,以20 ℃/min的速率升溫至200 ℃,然后以10 ℃/min的速率升溫至230 ℃,保持2.0 min |
進樣口溫度 |
220 ℃ |
傳輸線溫度 |
230 ℃ |
總流量 |
2 ml/min |
柱流量 |
0.2 ml/min(恒流模式) |
分流比 |
10:1 |
表3 質譜條件
項目 |
參數 |
質譜掃描范圍 |
40-400 amu |
數據采集模式 |
FullScan |
氣質接口溫度 |
230 ℃ |
離子阱溫度 |
100 ℃ |
標準溶液的配制
用丙酮配制含有7種有機磷的母液,濃度為10 mg/L。然后取100 μL母液加入到含有1 mL去離子水的樣品瓶中,配置成總濃度為1 mg/L的混標溶液。
表4 7種有機磷農藥標樣
化合物名稱 |
沸點(°C/Pa) |
化合物名稱 |
沸點(°C/Pa) |
甲拌磷 |
118/22.6 |
殺螟硫磷 |
140/13.3 |
二嗪磷 |
83/22.6 |
稻豐散 |
379/0.1MPa |
異稻溫凈 |
126/5 |
殺撲磷 |
347/0.1MPa |
甲基對硫磷 |
158/266.6 |
結果/討論
快速分離效果
由于采取了快速色譜技術,使得Mars-400 Plus的分析時間相僅為常規色譜分析的1/5。圖1是總濃度為1 mg/L有機磷農藥混準溶液用SPME-FGC-MS檢測的TIC色譜圖,在12 min內,7種目標化合物都獲得了良好的分離。由于采用了LTM技術,可實現快速加熱和冷卻,在環境溫度25 ℃時,色譜柱從220 ℃冷卻到50 ℃時只需要約2 min,進一步縮短了整個分析流程時間。
圖1 1 mg/L 7種有機磷混標的TIC圖
定性分析結果
通過在NIST庫中檢索,可以對每個峰進行定性分析,分析結果見表5所示。各個物質都能夠被檢索出來,與標準普圖庫對照見附錄,可以對被分析物準確定性。
表5 定性分析結果
序號 |
保留時間(min) |
化合物名稱 |
1 |
9.81 |
甲拌磷 |
2 |
10.27 |
二嗪磷 |
3 |
10.30 |
異稻溫凈 |
4 |
10.96 |
甲基對硫磷 |
5 |
11.29 |
殺螟硫磷 |
6 |
11.52 |
稻豐散 |
7 |
11.58 |
殺撲磷 |
結論
應用結果表明,手動固相微萃取技術(SPME)與Mars-400 Plus快速色譜-質譜聯用儀(FGC-MS)組合使用可以為水中有機磷農殘等半揮發性有機物的檢測提供一種實用的分析方法。在12 min內,7種有機磷物質都獲得了良好的分離和定性。
該方法具有操作簡單,分析速度快,不需要復雜前處理設備等等特點,尤其適合于現場應急檢測