固相萃取和高效液相色谱联用测定污水中的五氯苯酚_李萍

监测与评价固相萃取和高效液相色谱联用测定污水中的五氯苯酚＊李萍管秀娟(广东工业大学环境科学与工程学院,广州510006)摘要采用固相萃取和高效液相色谱相结合的方法对污水中五氯苯酚的含量进行定量检测。结果表明,污水的pH值为4,流速控制在4mLL以内,C18固相萃取柱对五氯苯酚有良好的吸附保留性能,以2mL的甲醇洗脱,洗脱效率在85%～95%之间。与传统的液液萃取相比,固相萃取的优势在于操作时间缩短、有机溶剂的使用量减少。关键词五氯苯酚固相萃取液相萃取＊广东省科技计划资助项目(2005B33301007)0引言污水中的五氯苯酚(PCP)的检测常采用色谱的方法,气相色谱法灵敏度较高,但由于PCP的沸点高(310℃)难于气化,所以采用气相色谱法,样品先要进行衍生化处理。采用高效液相色谱法,样品不需衍生可直接进样。由于样品中PCP的含量通常很低,需要富集处理后方能检出,本研究选用固相萃取(SPE)技术处理水样,获得良好的萃取效率和富集倍数。与传统的液-液萃取相比,SPE技术具有操作简便快速、有机溶剂用量少、且能去除一些杂质等优点,并具有较好的灵敏度和准确性[1-4]。1材料与方法1.1实验仪器与试剂LC-10AD高效液相色谱仪;SupelcleanLC183mL,固相萃取小柱;irregular_HC18micron4.6id×25cm液相色谱柱;自制的固相萃取装置,可安装1～6只SupelcleanLC183mL固相萃取小柱,最多可同时处理6个样品。甲醇为色谱纯;分析纯的磷酸和磷酸氢二钾用蒸馏水配成pH=4的缓冲液;10mgPCP(分析纯)溶于10mL甲醇用作储备液,避光低温保存。1.2SPE的操作程序蒸馏水、甲醇、水样经0.45μm滤膜过滤后备用;柱子先用5mL100%的甲醇活化,再用10mL的蒸馏水冲洗,使柱子的活性位子释放;待测水样连续地通过固相萃取小柱,调节萃取装置的真空度稳定待测水样的流速;样品全部通过后,再用平稳的气流连续抽吸10min;洗脱液靠重力自然洗脱,定容后供HPLC检测。1.3HPLC的检测待测水样经固相萃取小柱萃取,甲醇洗脱,定容后通过HPLC检测确定水样中PCP的浓度。检测时采用irregular-HC18micron4.6id×25cm液相色谱柱,柱温控制在40℃;采用紫外分光光度检测器,波长设为248nm;流动相:色谱纯甲醇与磷酸及磷酸氢二钾缓冲液的体积比设为85比15;每次进样20μL;流动相的流速为1mLmin。2结果与讨论2.1固相萃取条件的优化根据已有文献资料,本研究选择待测水样的pH值;洗脱液中甲醇的百分比含量;洗脱液的体积;洗脱液的流速等4个容易影响固相萃取柱萃取效果的试验因子作为控制参数,设计正交试验对SPE条件进行优化。经正交9种条件组合试验结果进行比较后发现:其中组合8(A样品的pH值为3;B洗脱液中甲醇的含量为90%;C洗脱液的体积为4mL;D洗脱液的流速为4mLmin)得到的PCP的回收率最高,达到91.3%。4个设计因子、3个水平对应的水样中PCP回收率的平均值及各因子不同水平间的极差如表1所示。依据表1中的极差R的值可以看出,4个因素影响PCP回收率的顺序为A样品的pH值强于C洗脱液的体积;C强于D洗脱液的体积;B洗脱液中甲醇所占的质量分数在试验范围内(80%～100%)对PCP的回收率影响不是太大,选择80%的甲醇溶液作洗脱液实验更加经济。因素A样品的pH值对PCP的75环境工程2007年6月第25卷第3期DOI:10.13205/j.hjgc.2007.03.023表1各因子、各水平的平均值及各因子的极差项目(A)样品pH值(B)洗脱液中甲醇的含量%(C)洗脱液的体积mL(D)洗脱液的流速(mL·min-1)水平176.182.783.876.9水平282.481.583.282.0水平384.879.176.284.4极差R8.73.67.67.5图1不同设计因子及水平时PCP的回收率回收率影响最大,由图1可以看出,因素A的3个设定水平(pH为3、5和7)中,随着pH的降低PCP的回收率提高。为了进一步研究降低pH值对PCP回收率的影响,将样品的pH分别调节至4、3、2和1,其它条件与组合8相同,结果发现:在这4个pH条件下PCP的回收率差异并不明显。由于pH=4更接近污水通常情况下的pH值,所以在SPE的操作中,将样品的pH调节至4。其它的2个因素C洗脱液的体积和D样品的流速,从图1可以看出,洗脱液体积水平1和水平2之间(4mL与2mL之间)差别不大,而水平2与水平3之间(2mL与1mL之间)差异显著,所以SPE操作中洗脱液加2mL比较合适。从图1还可以看出,样品的流速在试验范围内随着流速的减小PCP的回收率提高,考虑到实际操作,SPE操作中样品的流速选择4mLmin。