【應用】水中多環芳烴的測定

瑞士步琦
水中多環芳烴的測定
蒸餾應用
”
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摘要概論
本文介紹了一種簡單可靠的分析方法,用于測定水中的多環芳烴含量。
多環芳烴是僅由碳和氫原子組成的芳香族化合物。它們是化石燃料的天然組分,并在有機物燃燒過程中釋放到環境中[1]。
PAHs 排放后,會吸附在灰分納米顆粒上,并最終進入食物鏈。除了經口攝入,PAHs還可通過呼吸道和皮膚組織進入人體。研究表明,氧化的PAHs(如環氧化物)可作為致癌物、致突變物和/或致畸物,干擾 DNA 并改變遺傳構成,從而可能導致健康風險,包括生育能力受損、胎兒/生殖損傷、嬰兒發育缺陷、免疫系統減弱、中樞神經系統紊亂和皮膚損傷[2]。
因此,測定PAHs含量至關重要。本應用說明介紹了使用步琦 SyncorePlus 固相萃取蓋,通過 SPE 柱萃取加標了 PAHs 的水樣。PAHs 用乙腈和甲苯的混合溶液洗脫至 SyncorePlus Analyst 的容器中,隨后將溶劑濃縮至殘余體積,用于 GC-MS 分析。該結合了萃取-蒸發的樣品制備方法無需額外的樣品轉移步驟。
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設備

▲ SyncorePlus Analyst R-12
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SyncorePlus Analyst R-12,配備回流模塊和 SPE 固相萃取蓋
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V-300 真空泵,I-300 Pro 接口和 F-308 循環冷卻器
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用于 SyncorePlus Analyst R-12 的樣品管,殘余體積1.0 mL
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移液管(1 mL, 4 mL)
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HAMILTON 微量進樣器(10μL)
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量筒(100 mL)
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燒杯(250 mL)
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Socorex 移液器(100-1000μL)
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分液漏斗(100 mL)
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化學品、試劑和材料
化學品:
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甲苯
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乙腈
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甲醇
請遵循相應 MSDS 中提到的指南以確保安全操作!
樣品:
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HiPerSolv CHROMANORM 水
材料:
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CHROMABOND® C18 PAH SPE 柱,用于 PAHs 分析
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柱活化:1 柱體積甲醇,然后 1 柱體積蒸餾水
標準品:
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PAH 校準混合物,10μg/mL
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包含的 PAHs:苊、苊烯、蒽、苯并[a]蒽、苯并[a]芘、苯并[b]熒蒽、苯并[ghi]苝、苯并[k]熒蒽、屈、二苯并[a,h]蒽、熒蒽、芴、茚并[1,2,3-cd]芘、萘、芘、菲
內標:
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包含:萘-d8、苊-d10、芘-d10、菲-d10、屈-d12、苯并[b]熒蒽-d12、茚并[1,2,3-cd]芘-d12、蒽-d10、苯并[a]芘-d12、苯并[ghi]苝-d12,溶解于甲苯中,由Labor Veritas提供。
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實驗步驟
PAH 含量的測定包括以下步驟:
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樣品和空白制備
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SPE 柱活化
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使用 SyncorePlus SPE 萃取蓋進行固相萃取
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使用 SyncorePlus Analyst 濃縮萃取物
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GC-MS 分析
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請使用干燥潔凈的玻璃器皿。玻璃器皿額外使用乙腈:甲苯為 3:1 的溶液清洗
4.1 樣品和空白制備
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用量筒取 100mL 水樣¹加入分液漏斗中
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對于空白和樣品,均使用 Socorex 移液器加入 1mL甲醇,使用體積移液器(1mL)加入 1mL 內標。僅對于樣品,使用微量進樣器向分液漏斗中加入 20μL PAH 校準混合物¹。預計每種 PAH 的濃度為 2μg/L
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充分搖勻
4.2 SPE 柱活化
根據 圖1 將 SPE 柱安裝到 SPE 高級蓋上

▲ 圖1
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將已啟動的位置的閥門轉向廢液方向。
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啟動真空泵,施加約 800mbar 的真空度。
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按照 SPE 柱供應商的說明[3],用 6mL 甲醇活化 SPE 柱,然后用 6mL 蒸餾水活化。確保 SPE 柱在任何時候都不會干涸。
4.3 固相萃取
使用分液漏斗將樣品加入 SPE 柱。參見 圖2。

▲ 圖2
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在添加樣品期間,將壓力降至 540mbar 以提高上樣速度
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用 10mL 蒸餾水:甲醇為 100:1 的溶液沖洗分液漏斗三次,并將沖洗液加入 SPE 柱
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上樣完成后,在 540mbar 下干燥 SPE 柱 30 分鐘
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將已啟用的位置的閥門轉到停止位
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使用移液管向 SPE 柱中加入 4mL 乙腈:甲苯為 3:1 的溶液,以洗脫分析物
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將已啟用位置的閥門臂轉到洗脫位。洗脫的溶劑現在被收集到 SyncorePlus 樣品管中
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洗脫完所有剩余溶劑后,將閥門轉到停止位
4.4 萃取物濃縮
使用 SyncorePlus Analyst R-12,按照 表1 所列參數將萃取物濃縮至 1mL
表1:使用 SyncorePlus Analyst R-12 濃縮 4mL 乙腈:甲苯為 3:1 溶液的參數。

4.5 GC-MS分析
將濃縮后的萃取物送至 Labor Veritas AG 進行 GC-MS 分析。
表2:GC-MS 定量結果(示例)

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結果
結果如 圖3 和 圖4 所示。數值由第三方檢測公司提供,包含了每個測量值和組分的測量不確定度。表2 中列出的結果以 μg/L 計算。選擇的不確定度保證了 95% 的置信區間。加標樣品中每種 PAH 的預期值為 2 μg/L。
表3:空白和三個樣品的 PAH 結果(示例)。加標樣品中每種PAH的預期值為 2μg/L。


▲ 圖3. 扣除空白值后三個樣品的 PAH 結果。置信區間為95%。
每種 PAH 的回收率如 圖4 所示,為三個樣品的平均值。每個測量的不確定度以平方和相加處理。

▲ 圖4. 每種 PAH 回收率的平均值。已考慮空白值及其不確定度。置信區間為 95%。
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結論
使用配備 SPE 萃取蓋的 SyncorePlus 測定水中的 PAH 組分,可以獲得可靠且重現度高的的結果,并在實驗過程中未發生交叉污染。
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