普瑞氣相色譜儀測定土壤沉積物中石油烴含量
普瑞氣相色譜儀測定土壤沉積物中石油烴含量
相色譜儀測定土壤和沉積物中石油烴(C6-C9)的含量
一、適用范圍
本標準規(guī)定了測定土壤和沉積物中石油烴(C6-C9)的氣相色譜儀法。 本標準適用于土壤和沉積物中石油烴(C6-C9)的測定。 當取樣量為 5.0 g 時,本標準測定石油烴(C6-C9)的方法檢出限為 0.04 mg/kg,測定下 限為 0.16 mg/kg。
二、規(guī)范性引用文件
本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本適用于本標準。
GB 17378.3 海洋監(jiān)測規(guī)范 第 3 部分 樣品采集、貯存與運輸
GB 17378.5 海洋監(jiān)測規(guī)范 第 5 部分 沉積物分析
HJ 494 水質(zhì) 采樣技術指導
HJ 613 土壤 干物質(zhì)和水分的測定 重量法
HJ/T 166 土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范
三、術語和定義
下列術語和定義適用于本標準。
石油烴(C6-C9) petroleum hydrocarbons(C6-C9) 指在本標準規(guī)定的條件下,在氣相色譜儀譜圖上保留時間介于 2-甲基戊烷(包含)與正癸烷 (不包含)之間的有機化合物。
四、方法原理
樣品中的石油烴經(jīng)高純氮氣吹掃后吸附于捕集管中,將捕集管加熱并以高純氮氣反吹, 被熱脫附出來的組分經(jīng)氣相色譜儀色譜柱分離后,用氫火焰離子化檢測器(FID)檢測,根據(jù)保留時間定性,外標法定量。
五、試劑和材料
除非另有說明,分析時均使用符合國家標準的分析純試劑,實驗用水為新制備的蒸餾水1或去離子水。
5.1 甲醇(CH3OH):優(yōu)級純。
5.2 石油烴(C6-C9)標準貯備液:ρ(C6-C9)=5000 mg/L,溶劑為甲醇。 可直接使用市售有證標準溶液。
5.3 石油烴(C6-C9)標準使用液:ρ(C6-C9)=1000 mg/L。 在容量瓶(6.7)中準確加入 4.0 ml 甲醇(5.1),再加入 1.0 ml 石油烴(C6-C9)標準貯 備液(5.2),混勻。冷凍保存期為六個月。
5.4 替代物標準溶液:ρ(BFB)=500 mg/L。 選用 4-溴氟苯(BFB)作替代物,可直接使用市售有證標準溶液。
5.5 2-甲基戊烷標準溶液:ρ(C6H14)=500 mg/L,溶劑為甲醇。
5.6 正癸烷標準溶液:ρ(C10H22)=500 mg/L,溶劑為甲醇。
5.7 氮氣:純度≥99.999%。
5.8 氫氣:純度≥99.99%。
5.9 空氣:經(jīng)變色硅膠除水和除烴管除烴的空氣,或經(jīng) 5分子篩凈化的無油空氣。
六、儀器和設備
6.1 氣相色譜儀:普瑞GC-9280型氣相色譜儀具有分流/不分流進樣口,可程序升溫,配有氫火焰離子化檢測器(FID), 能實現(xiàn)一定時間范圍內(nèi)峰面積加和功能。
6.2 吹掃捕集裝置:帶有 5 ml 的吹掃管,捕集管選用 Tenax 吸附劑。
6.3 色譜柱:石英毛細管色譜柱,30 m × 0.53 mm ×3.0 m,固定相為 6%氰丙基苯基- 94% 二甲基硅氧烷,或其它等效的色譜柱。
6.4 樣品瓶:40 ml 棕色玻璃瓶,具硅橡膠-聚四氟乙烯襯墊螺旋蓋。
6.5 微量注射器:10 l、100 l、1000 l。
6.6 氣密性注射器:5 ml,吹掃捕集儀專用,用于手動進樣。
6.7 容量瓶:5 ml,棕色。
6.8 采樣瓶:100 ml 棕色玻璃瓶。
6.9 一般實驗室常用儀器和設備。
七、樣品
7.1 樣品采集和保存 土壤樣品按照 HJ/T 166 中揮發(fā)性有機物部分的要求進行采集,海洋沉積物樣品按照 GB 17378.3 的相關規(guī)定進行采集,地表水沉積物樣品按照 HJ 494 的相關規(guī)定進行采集。所有樣 品均應采集 2 份平行樣品,裝入采樣瓶(6.8),裝滿壓實。將采集好的樣品于 4℃以下避光、 冷藏、密封保存,保存時間不超過 7 d。樣品存放區(qū)域應無有機物干擾。
7.2 全程序空白 在現(xiàn)場加入 5 ml 同批次的水到樣品瓶(6.4)中,蓋緊瓶蓋,與樣品一起帶回實驗室。
7.3 水分的測定 土壤樣品干物質(zhì)含量的測定按照 HJ 613 執(zhí)行,沉積物樣品含水率的測定按照 GB 17378.5 執(zhí)行。
7.4 試樣的制備
7.4.1 低濃度試樣的制備 稱取約 5 g(精確到 0.01 g)的樣品,放入樣品瓶(6.4)中,并立即加入 5 ml 水,蓋緊 瓶蓋,待測。
7.4.2 高濃度試樣的制備 當樣品濃度大于 60.0 mg/kg 時,準確稱取一定量的樣品到樣品瓶(6.4)中,迅速加入 甲醇(5.1)(1 g 樣品加入 1 ml~2 ml 的甲醇),搖勻,靜置 1 h 后待測。
7.5 空白試樣的制備
7.5.1 低濃度空白試樣的制備 在樣品瓶(6.4)中加入 5 ml 同批次的水,蓋緊瓶蓋,待測。
7.5.2 高濃度空白試樣的制備 在樣品瓶(6.4)中加入 5 ml 同批次的水,同時,加入 10~100 l 同批次的甲醇(5.1) (甲醇加入體積與高濃度樣品測定時加入的甲醇提取液相同),蓋緊瓶蓋,待測。
八、分析步驟
8.1 氣相色譜儀參考條件
8.1.1 吹掃捕集參考條件 吹掃溫度:35℃;吹掃時間:11 in;吹掃流速:30 ml/min;脫附時間:0.5 min;脫附 溫度:190℃。其余參數(shù)參照儀器使用說明書。
8.1.2 氣相色譜參考條件
進樣口溫度:200℃;
進樣方式:不分流進樣;
柱溫:初始溫度 38℃保持 1 min,以每分鐘 3.8℃的速率升至 80℃保持 1 min,以每分 鐘 10℃的速率升至 105℃保持 5 min,再以每分鐘 10℃的速率升至 150℃保持 1 min,以每分鐘10℃的速率升至 180℃保持 5 min;
氣體流量:氮氣(5.7):8.0 ml/min,氫氣(5.8):30 l/min,空氣(5.9):300 ml/min; 檢測器溫度:250℃。
8.2 校準
8.2.1 石油烴(C6-C9)保留時間窗的確定 用微量注射器(6.5)分別移取 1μl 2-甲基戊烷標準溶液(5.5)和正癸烷標準溶液(5.6), 加入到事先裝有 5 ml 水的樣品瓶(6.4)中,擰緊瓶蓋,搖勻。 按照氣相色譜儀參考條件(8.1)進行保留時間窗的確定。
根據(jù) 2-甲基戊烷的出峰時間確定石 油烴(C6-C9)的開始時間,正癸烷的出峰開始時間確定為石油烴(C6-C9)的結(jié)束時間。 在本標準規(guī)定的參考色譜條件下,2-甲基戊烷和正癸烷的參考色譜圖見圖 1。
8.2.2 工作曲線的建立 用微量注射器(6.5)分別移取適量的石油烴(C6-C9)標準使用液(5.3)快速加入到對 應裝有 5 ml 水的 6 個樣品瓶(6.4)中,同時,在上述樣品瓶中各加入 1 μl 替代物標準溶液 (5.4),蓋緊瓶蓋,搖勻。配制成石油烴(C6-C9)質(zhì)量分別為 0.00 g、0.50 g、1.00 g、 5.00 g、10.0 g、30.0 g,4-溴氟苯質(zhì)量為 0.50 g 的標準系列。
按照儀器參考條件(8.1),從低濃度到高濃度依次測定。以濃度為橫坐標,以確定的保 留時間窗(8.2.1)以內(nèi)所有色譜峰的峰面積和為縱坐標,建立工作曲線。
注 1:實驗用水配制的標準溶液不穩(wěn)定,需現(xiàn)用現(xiàn)配。 注 2:也可用氣密性注射器(6.6)配制標準溶液,分別用微量注射器(6.5)移取一定量的石油烴(C6-C9) 標準使用液(5.3)和替代物標準溶液(5.4)直接加入裝有 5 ml 水的氣密性注射器(6.6)中。
8.2.3 石油烴(C6-C9)參考色譜圖
8.3 試樣測定
8.3.1 低濃度試樣的測定 將 1 μl 替代物標準溶液(5.4)加入到試樣(7.4.1)中,按與工作曲線建立(8.2.2)相 同的條件,進行低濃度試樣的測定。當樣品濃度大于 6.0 mg/kg 時,可適當減少取樣量,但 取樣量不得低于 0.5 g。
8.3.2 高濃度試樣的測定 用微量注射器(6.5)移取 10~100 l 的甲醇提取液(7.4.2),加入到裝有 5 ml 水和 1 μl 替代物標準溶液(5.4)的樣品瓶中,搖勻。按與工作曲線(8.2.2)建立相同的條件,進行 高濃度試樣的測定。 注:當樣品中石油烴的某組份與 4-溴氟苯的保留時間有重疊或部分重疊時,可以通過重新分析不加替 代物的該樣品,在計算替代物回收率時減去重疊部分。
8.4 空白試驗
按照與試樣測定(8.3)相同的步驟進行空白試樣(7.5)的測定。 注:若使用帶自動進樣器的吹掃捕集裝置,則上述過程可按儀器說明進行操作。
九、結(jié)果計算與表示
9.1 定性分析 根據(jù)石油烴(C6-C9)保留時間窗對目標化合物進行定性。即從 2-甲基戊烷出峰開始時 開始,到正癸烷出峰開始時結(jié)束進行積分,計算石油烴(C6-C9)的峰面積和。
9.2 定量分析 根據(jù)建立的工作曲線(8.2.2),目標化合物的峰面積和,外標法定量。
9.3 結(jié)果計算
9.3.1 土壤樣品結(jié)果計算
土壤中石油烴(C6-C9)含量w 1,低濃度含量按公式(1)計算;高濃度含量按公式(2) 計算:
9.3.2 沉積物樣品的計算 沉積物中石油烴(C6-C9)含量w 2,低濃度含量按公式(3)計算;高濃度含量按公式 (4)計算:
9.4 結(jié)果表示 測定結(jié)果小數(shù)點后位數(shù)的保留與方法檢出限一致,最多保留 3 位有效數(shù)字。