Headspace Gaschromatografie voor de bepaling van 12 vluchtige aromatische koolwaterstoffen in grond

Vluchtige aromatische koolwaterstoffen in de bodem (zoals 12 typische verontreinigende stoffen, waaronder benzeen, toluoon, xyleen en chloorbenzeen) zijn voornamelijk afkomstig van menselijke activiteiten, zoals industriële emissies,olierampenDeze verbindingen vertonen opmerkelijke toxiciteit, persistentie en bioaccumulatie kenmerken.die een directe bedreiging vormen voor de veiligheid van landbouwproducten en de volksgezondheid, met bepaalde risico's van carcinogeniteit en teratogeniteit.

This article references the standard method "Soil and Sediment—Determination of Volatile Aromatic Hydrocarbons—Headspace/Gas Chromatography" (HJ 742-2015) and utilizes the Wayeal’s gas chromatograph GC6100, uitgerust met een FID-detector en een headspace-autosampler, voor de detectie van vluchtige aromatische koolwaterstoffen in de bodem.

Sleutelwoorden:Vluchtige aromatische koolwaterstoffen; hoofdruimte; gaschromatografie; FID-detector; bodem

1. Experimentele methode

1.1 Instrumentenconfiguratie

Tabel 1 Lijst van configuraties van gaschromatografische systemen

1.2 Experimentele materialen en hulpmiddelen

Standaardvoorraadoplossing (1000 μg/ml) van 12 vluchtige aromatische koolwaterstoffen: extern gekocht gecertificeerd referentiemateriaal, lichtbestendig opgeslagen,luchtdichte omstandigheden bij temperaturen onder 4°C voor koeling.

Methanol: chromatografisch.

Natriumchloride: gegarandeerd reagentiegehalte (gebakken bij 400°C in een muffelfuren gedurende 4 uur vóór gebruik, gekoeld tot kamertemperatuur in een desiccator,en vervolgens bewaard in een gemalen glazen fles voor later gebruik).

Fosforzuur: GR-klasse

Kwartszand: kwaliteit van analytisch reagens, 20 ̊50 mesh

Reciprocating shaker: oscillatiefrequentie 150 slagen/min;

Analytisch evenwicht.

draaggas: stikstof van hoge zuiverheid;

waterstofgenerator;

luchtgenerator;

Volledig geautomatiseerde kopruimte monsternemer: temperatuurregeling met een nauwkeurigheid van ±1°C;

Hoofdplaatje flacons: Glazen hoofdplaatje flacons (20 ml).

1.3 Testomstandigheden

1.3.1 Referentievoorwaarden voor kopruimte-monsters

Verwarming en evenwichtstemperatuur: 85°C

Verwarming en evenwichtstijd: 50 min.

Temperatuur van de injectieventiel: 100°C

Temperatuur van de overdrachtsleiding: 110°C

Injectievolume: 1,0 ml (monsterloop).

1.3.2 Referentievoorwaarden voor gaschromatograaf

Chromatografische kolom: waskapillaire kolom, 30 m × 0,32 mm × 0,5 μm.

Temperatuurprogramma: aanvankelijke kolomtemperatuur van 35°C gedurende 6 minuten gehouden; tot 150°C verwarmd met een snelheid van 5°C/min en gedurende 5 minuten gehouden; vervolgens tot 200°C verwarmd met een snelheid van 20°C/min en gedurende 5 minuten gehouden.

Kolomstroom: 1 ml/min.

Injectiepoorttemperatuur: 250°C

Temperatuur van de detector: 250°C

Luchtstroom: 300 ml/min

Waterstofstroom: 40 ml/min

Make-upstroom: 10 ml/min

Splits-injectie: Splits ratio 5:1

1.4 Bereiding van de oplossing

1.4.1 Verzadigde natriumchlorideoplossing

500 ml ultrazuiver water meten, de pH aanpassen op ≤2 met fosfaatzuur, 180 g natriumchloride toevoegen, grondig oplossen en mengen.

1.4.2 Lineaire standaardwerkoplossingen

25 μl, 50 μl, 100 μl, 250 μl en 500 μl vluchtige aromatische koolwaterstofstandaardoplossing (1000 μg/ml) worden afzonderlijk in 5 ml volumetrische kolven met een kleine hoeveelheid methanol gemeten.Verdun vervolgens met methanol tot volume om standaardoplossingen te verkrijgen met concentraties van 5 μg/ml, respectievelijk 10 μg/mL, 20 μg/mL, 50 μg/mL en 100 μg/mL. Voeg 2 g kwartszand toe, 10 ml verzadigde natriumchlorideoplossing,en 10μL van elk van de hierboven genoemde lineaire standaardwerkoplossingen in volgorde in vijf flacons met hoofdruimteDeze voorbereiding levert een kalibratiecurve van vijf punten op met een massa van respectievelijk 50 ng, 100 ng, 200 ng, 500 ng en 1000 ng.

2Resultaten en bespreking

2.1 Kwalitatieve analyse van referentienormen

Figuur 1 Blank chromatogram

Figuur 2 Chromatogram van vluchtige aromatische koolwaterstoffen standaardoplossing (500 ng)

Tabel 2 Chromatografische parameters van vluchtige aromatische koolwaterstoffen standaardoplossing (500 ng)

Opmerking: Zoals aangegeven in het bovenstaande chromatogram is de resolutie tussen de chromatografische pieken van alle vluchtige aromatische koolwaterstofverbindingen groter dan 1.5, voldoet aan de vereisten voor experimentele analyse.

2.2 Lineair

Fig 3 Standard Curves and Correlation Coefficients of Volatile Aromatic Hydrocarbons

Note: The standard working curve for the volatile aromatic hydrocarbons tested in this analysis was constructed at mass levels of 50ng, 100ng, 200ng, 500ng, and 1000ng. All components showed excellent linearity with correlation coefficients exceeding 0.999, meeting the requirements for experimental analysis.

2.3 Precision

Figuur 3 Standaardcurven en correlatiecoëfficiënten van vluchtige aromatische koolwaterstoffen

Opmerking: De standaard werkcurve voor de in deze analyse geteste vluchtige aromatische koolwaterstoffen is geconstrueerd bij massawaarden van 50 ng, 100 ng, 200 ng, 500 ng en 1000 ng.Alle componenten vertoonden een uitstekende lineariteit met correlatiecoëfficiënten hoger dan 0.999, voldoet aan de vereisten voor experimentele analyse.

2.3 nauwkeurigheid

Figuur 4 Chromatogram van vluchtige aromatische koolwaterstoffen standaardoplossing (50ng)

Figuur 5 Chromatogram van vluchtige aromatische koolwaterstoffen Standaardoplossing (200ng)

Figuur 6 Chromatogram van vluchtige aromatische koolwaterstoffen Standaardoplossing (1000 ng)

Tabel 3 Parameters voor nauwkeurige chromatografie

Opmerking: Er zijn zes herhaalde analyses uitgevoerd voor vluchtige aromatische koolwaterstoffen met een massa van 50 ng, 200 ng en 1000 ng. De relatieve standaardafwijkingen (RSD's) lagen tussen 0,6 en 3,2%.,De relatieve afwijkingen van de chromatografische pieken voor alle verbindingen voldoen aan de standaardvereisten.

2.4 Grenzen van detectie

Figuur 7 Chromatogram van grens van detectieoplossing (50ng)

Tabel 4 Methode LOD en ondergrens van bepaling voor elk bestanddeel van vluchtige aromatische koolwaterstoffen.

De vluchtige aromatische koolwaterstofstandaardoplossing (50 ng) werd acht keer herhaaldelijk geïnjecteerd.de detectiegrenzen van de methode voor de 12 vluchtige aromatische koolwaterstoffen variëren van 0.7 μg/kg tot en met 3,0 μg/kg en de ondergrens van de bepaling varieert van 2,8 μg/kg tot en met 12,0 μg/kg, die allemaal aan de standaardvoorschriften voldoen.

2.5 Monstertesten

Figuur 8 Chromatogram van bodemmonster

Weeg 2 g van het monster in een flacon met hoofdruimte, voeg onmiddellijk 10,0 ml verzadigde natriumchlorideoplossing toe en verzegel onmiddellijk.Schudt de flacon gedurende 10 minuten op een schudmachine met 150 slagen/min.Uit de analyse bleek dat in het bodemmonster geen benzeenreeksverbindingen werden aangetroffen.

2.6 Spiked Recovery Test

Figuur 9 Chromatogram van het steekproefje van de bodem met spiken (spikenniveau: 100μg/kg).

Tabel 5-1 Herstel van bodemmonsters met spik (spikniveau: 25μg/kg).

Tabel 5-2 Herstel van bodemmonsters met spikes (spikespeil: 100 μg/kg)

Tabel 5-3 Herstel van bodemmonsters met spikes (spikespeil: 500μg/kg)

De analyses werden uitgevoerd op bodemmonsters met een spike van 25 μg/kg, 100 μg/kg en 500 μg/kg. De spike recovery ranges voor de 12 doelverbindingen bedroegen 92,4%­99,8%, 87,7%­103,7% en 94,9%­101,6%,respectievelijk.

3Conclusies

Bij deze methode werd gebruik gemaakt van de met een FID-detector en een headspace-autosampler uitgeruste Wayeal's gaschromatografie GC6100 voor de detectie van vluchtige aromatische koolwaterstoffen in de bodem.De experimentele resultaten tonen aan dat de resolutie tussen de chromatografische pieken van alle vluchtige aromatische koolwaterstofverbindingen groter is dan 1.5Wanneer de standaard werkcurve massa varieerde van 50 tot 1000 ng, werd de massa van de werkkromme in de vorm van een sterkte van ongeveer 50 kg/m2 vastgesteld.alle componenten in de standaardoplossing vertoonden uitstekende lineariteit met correlatiecoëfficiënten hoger dan 0.999De resultaten van de nauwkeurigheidsonderzoeken, de detectiegrenzen van de methode, de lagere grenswaarden van de kwantificatie,en spiked recovery experimenten voldoen allemaal aan de standaardvereistenDeze methode kan worden gebruikt voor de detectie van vluchtige aromatische koolwaterstoffen in de bodem.