苯胺類化合物除廣泛應用於化工、印染和制藥等工業生產外,還是合成藥物、染料、殺蟲劑、高分子材料、炸藥等的重要原料之壹。苯胺及其衍生物可以通過吸入、食入或透過皮膚吸收而導致中毒,能通過形成高鐵血紅蛋白造成人體血液循環系統損害,可直接作用於肝細胞,引起中毒性損害。這類化合物進入肌體後易通過血腦屏障而與大量類脂質的神經系統發生作用,引起神經系統的損害。另外,苯胺類化合物還具有致癌和致突變的作用。苯胺類化合物壹般在環境中有殘留,因此分析環境樣品中的苯胺類化合物是十分重要的。
液相色譜法
方法提要
用二氯甲烷液-液萃取,KD 濃縮器濃縮,HPLC 定量分析水中苯胺類化合物。
方法可測定環境水體和工業廢水中苯胺類化合物,最低檢出限見表82.53。
表82.53 苯胺類化合物的最低檢出限
水體中的酚類化合物對苯胺類化合物的分析檢測有幹擾,萃取時控制 pH 在 10~ 11之間可消除幹擾,其他化合物的幹擾可采用矽酸鎂 (佛羅裏矽土) 凈化消除。
儀器
高效液相色譜儀 具紫外檢測器。
KD 濃縮器 具 1mL 刻度的濃縮瓶。
分液漏鬥 250mL,帶聚四氟乙烯旋塞。
矽酸鎂凈化柱 柱長35cm,內徑12mm。稱量矽酸鎂3g,滴加0.15g 異丙醇並在振蕩器上振蕩 5min。裝填層析柱,先將少量玻璃棉填入玻璃層析柱的下端,用 2~3mL 正己烷潤濕柱內壁,在小燒杯中用環己烷將矽酸鎂制成勻漿,以濕法裝柱,柱頂鋪少量無水硫酸鈉,放出柱中過量的正己烷至填料的界面以上。
恒溫水浴鍋。
試劑
無水硫酸鈉 300℃烘 4h 備用。
氯化鈉 300℃烘 4h 備用。
乙酸銨。
甲醇。
乙酸。
二氯甲烷。
標準儲備溶液 (1000mg/L) 稱取標準試劑各 100mg,分別置於 100mL 容量瓶中,用甲醇定容。也可以購買商品標準儲備溶液。
標準中間溶液 (100mg/L) 分取儲備溶液各10.0mL,置於100mL 容量瓶中,用甲醇稀釋至刻度。
標準校準溶液 根據液相色譜紫外檢測器的靈敏度及線性要求,用甲醇分別稀釋中間溶液,配制成幾種不同濃度的標準溶液,在 2~5℃避光貯存,現用現配。
樣品采集與保存
采集 1000mL 水樣,貯存於棕色玻璃瓶中。水樣中的苯胺類化合物易於降解,應盡快分析。采集的水樣若不能及時測定,應保存在 4℃冰箱中; 采樣後應在 24h 內進行萃取,萃取後的試樣在 40d 內分析完畢。
分析步驟
1) 樣品預處理。取 100mL 水樣 (地表水和地下水樣取 1000mL) ,用 1mol / L NaOH調至 pH 為 11~12,加入 5g 氯化鈉。將水樣轉入 250mL 分液漏鬥中,加入 10mL 二氯甲烷充分振搖,萃取 2min,用無水硫酸鈉過濾脫水,收集有機相於雞心瓶中,重復萃取兩次,合並有機相,用 K.D 濃縮器將萃取液濃縮至0.5mL 左右,用甲醇定容至1.00mL,待色譜分析 (若有雜質幹擾測定,可將濃縮液經矽酸鎂柱凈化) 。
2) 萃取液的凈化。將試液移至裝有活化的矽酸鎂層析柱床的頂部,以適量正己烷洗凈濃縮瓶並淋洗層析柱,再用甲醇淋洗層析柱,用濃縮瓶接取25mL 淋洗液,在 K.D 濃縮器上濃縮至 1.00mL,待色譜分析用 (或將濃縮液轉移至自動進樣器專用進樣小瓶中,封口後待分析) 。
3) 色譜條件。
色譜柱: Zorbax ODS 250mm ×4.6mm (內徑) 不銹鋼柱。
流動相: 0.05mol/L 乙酸銨-乙酸緩沖液 + 甲醇 (65 +35) 的混合液。
流速: 0.8mL/min。
紫外檢測波長: 285nm。
進樣量 10μL。
4) HPLC 測定。調試液相色譜儀,使之正常運行並能達到預期的分離效果,預熱運行至獲得穩定的基線; 註入標準溶液,記錄色譜保留時間和響應值。
5) 校準曲線的繪制。分別取 100mg / L 的苯胺類化合物混合標樣 0μL、10μL、50μL、100μL、250μL、50μL、1000μL,用甲醇溶至 1mL,使標樣濃度分別為 0mg / L、1mg / L、5mg / L、10mg / L、25mg / L、50mg / L、100mg / L,根據 HPLC 測定結果繪制標準曲線。
6) 色譜圖(圖82.19) 。
圖82.19 苯胺類化合物的標準色譜圖
結果計算
采用標準工作溶液單點外標峰高或峰面積計算法,水樣中各組分的濃度的計算參見式(82.16) 。
精密度和準確度
在水中加入五種苯胺類化合物的混合標樣,進行樣品預處理後,用 HPLC 定量分析。取染料汙水樣品做加標回收實驗,結果見表82.54。
表82.54 精密度和準確度
註意事項
1) 苯胺應為無色透明液體,如色澤變黃應重新蒸餾後使用。
2) 萃取水中苯胺類化合物之前,必須嚴格將 pH 調至 10~ 11,加入適量的氯化鈉有助於提高苯胺類化合物的回收率,避免嚴重的乳化現象產生。
3) 萃取液在濃縮後的最終容積不要低於 0.5mL,否則苯胺類化合物的回收率較低。