气相色谱质谱联用仪测定土壤中多环芳烃

1、气相色谱质谱联用仪测定土壤气相色谱质谱联用仪测定土壤中多环芳烃含量中多环芳烃含量实验目的、原理实验目的、原理1.实验仪器、药品实验仪器、药品2.2.实验步步骤实验步步骤3.注意事项注意事项4.目的目的1.多环芳烃主要来自于碳氢化合物的不充分燃烧，在大气、土壤、水体中广泛存在，具有疏水性、致癌性、致畸性、致突变性、生物难降解性，属于持久性有机污染物，可通过食物链毒害人体。通过本实验，了解土壤中多环芳烃（PAHs）的残留量，并进行提取、净化、浓缩、定容、气象色谱测定等操作的训练。 原理原理1.多环芳烃大多不溶于水，而在有机溶剂中的分配系数较高，具有本实验采用正己烷：丙酮（1:1）有机溶剂萃取，再用

2、2%Na2SO4洗去丙酮，再用硅胶净化住净化以减少对实验的干扰，定容之后再用气象色谱测定，并进行定性、定量分析。根据色谱峰保留时间和目标物的特征离子定性，内标法定量。实验仪器药品实验仪器药品2.1、实验仪器铝箔、索氏提取器、玻璃棒、平底烧瓶、分液漏斗、硅胶净化住、氮吹仪、氮吹管、进样针、2mL样品瓶、气象色谱仪、质谱仪 实验仪器药品实验仪器药品2.2、实验药品无水硫酸钠、10ug/mL氘代三联苯、4溴2氟联苯、正己烷：丙酮（1：1）、2%无水硫酸钠溶液、正己烷、二氯甲烷、正己烷：二氯甲烷（1：1）实验步骤实验步骤3.将代表性土壤保存在事先清洗洁净并用有机溶将代表性土壤保存在事先清洗洁净并用有机

3、溶剂处理的不存在干扰的磨口棕色玻璃瓶中，运剂处理的不存在干扰的磨口棕色玻璃瓶中，运输过程中应密封避光、冷藏保存，途中避免干输过程中应密封避光、冷藏保存，途中避免干扰、引入或样品的破坏，尽快运回实验室进行扰、引入或样品的破坏，尽快运回实验室进行分析。如暂时不能分析应在分析。如暂时不能分析应在4下冷藏保存，下冷藏保存，保存时间为保存时间为10d。（一）样品的采集与保存（一）样品的采集与保存 实验步骤实验步骤3.（二）试样的制备：将采集土壤样品均匀混合，（二）试样的制备：将采集土壤样品均匀混合，过筛，去除土壤中的枝棒、叶片、石子等异物。过筛，去除土壤中的枝棒、叶片、石子等异物。（三）含水率测定：准确

4、称取适量样品，测定（三）含水率测定：准确称取适量样品，测定其含水率。其含水率。实验步骤实验步骤3.1、提取土壤中的多环芳烃、提取土壤中的多环芳烃铝箔上称量土壤铝箔上称量土壤20g，再称入，再称入10g无水硫酸钠，无水硫酸钠，用进样针吸取用进样针吸取20uL（10ug/ml）氘代三联苯与）氘代三联苯与4溴溴2氟联苯两种替代物，加入到土壤中，氟联苯两种替代物，加入到土壤中，玻璃棒搅拌均匀，并直接用铝箔包好，用针在玻璃棒搅拌均匀，并直接用铝箔包好，用针在铝箔表层扎洞。将此土壤样品装入索氏提取管铝箔表层扎洞。将此土壤样品装入索氏提取管中，平底烧瓶中加入中，平底烧瓶中加入100ml正己烷：丙酮正己烷：丙

5、酮（1:1）溶液，组装索氏提取装置，装好后，）溶液，组装索氏提取装置，装好后，70水浴加热，连续提取水浴加热，连续提取12h。（四）样品的预处理（四）样品的预处理抽提器虹吸管实验步骤实验步骤3.2、萃取、萃取（1）转移提取液：先用）转移提取液：先用2%无水硫酸钠溶液冲洗分液无水硫酸钠溶液冲洗分液漏斗，再将平底烧瓶中的提取液转移至分液漏斗中，漏斗，再将平底烧瓶中的提取液转移至分液漏斗中，用用10ml正己烷冲洗平底烧瓶，后用正己烷冲洗平底烧瓶，后用2%无水硫酸钠溶无水硫酸钠溶液液50100ml冲洗平底烧瓶并倒入分液漏斗冲洗平底烧瓶并倒入分液漏斗（2）干燥：摇匀分液漏斗，静置）干燥：摇匀分液漏斗，静

6、置10分钟，去除下层分钟，去除下层溶液（尽量不存留水分），在分液漏斗中加入无水硫溶液（尽量不存留水分），在分液漏斗中加入无水硫酸钠固体（加入量以摇晃时瓶壁上沾有无水硫酸钠粉酸钠固体（加入量以摇晃时瓶壁上沾有无水硫酸钠粉末为宜），静置干燥末为宜），静置干燥30分钟。分钟。 实验步骤实验步骤3.3、浓缩、浓缩将干燥后的溶液转移到氮吹管中，用正己烷溶液冲洗将干燥后的溶液转移到氮吹管中，用正己烷溶液冲洗分液漏斗，采用自动定氮仪浓缩至分液漏斗，采用自动定氮仪浓缩至0.5ml（若采用手（若采用手动定氮仪，则用玻璃离心管，且浓缩前先用旋转蒸发动定氮仪，则用玻璃离心管，且浓缩前先用旋转蒸发器浓缩，以减少溶液体

7、积，之后再浓缩，且手动定氮器浓缩，以减少溶液体积，之后再浓缩，且手动定氮仪操作过程中易吹干，因此浓缩后体积一般大于仪操作过程中易吹干，因此浓缩后体积一般大于0.5ml。实验步骤实验步骤3.4、净化、净化净化采用净化采用2g硅胶净化住，每批净化柱，在施用前需测硅胶净化住，每批净化柱，在施用前需测定流出曲线（目标物完全流出时洗脱液的用量），进定流出曲线（目标物完全流出时洗脱液的用量），进而确定洗脱液的用量。溶液过净化住时溶剂必须为正而确定洗脱液的用量。溶液过净化住时溶剂必须为正己烷（环己烷）相。净化柱使用前用二氯甲烷淋洗，己烷（环己烷）相。净化柱使用前用二氯甲烷淋洗，用量为用量为2530ml，再用

8、正己烷平衡，平衡用量为，再用正己烷平衡，平衡用量为20ml（平衡期间硅胶膜不可接触空气，即样品溶液上（平衡期间硅胶膜不可接触空气，即样品溶液上柱前平衡液不能全部放出），放出净化柱中平衡液，柱前平衡液不能全部放出），放出净化柱中平衡液，并立即倒入样品溶液，再加入正己烷：二氯甲烷（并立即倒入样品溶液，再加入正己烷：二氯甲烷（1:1）洗脱液洗脱液15ml（用量由流出曲线决定），净化柱下方为（用量由流出曲线决定），净化柱下方为10ml玻璃离心管，净化完成后转移到氮吹管中，再次玻璃离心管，净化完成后转移到氮吹管中，再次浓缩浓缩实验步骤实验步骤3.5、定容、定容用进样针吸取少量正己烷加入到氮吹管中，再用进

9、样针吸取少量正己烷加入到氮吹管中，再全部吸出氮吹管中的溶液，后用正己烷定容至全部吸出氮吹管中的溶液，后用正己烷定容至0.5ml，并置于，并置于2ml样品瓶中。样品瓶中。实验步骤实验步骤3.1、色谱条件：选择离子扫描，进样量：、色谱条件：选择离子扫描，进样量：1uL;载气流速：载气流速：1.1mL/min;不分流进样；色谱柱：不分流进样；色谱柱：HP-5（非极性色谱柱）；程序升温：初始温（非极性色谱柱）；程序升温：初始温度度80保持保持2min，以，以20/min速率上升到速率上升到140保持保持3min；再以；再以10/min上升到上升到210保持保持3min；最后以；最后以5/minshan

10、g上升到上升到290保持保持3min，后运行温度，后运行温度295，运行，运行1min。（五）、样品中多环芳烃含量测定（五）、样品中多环芳烃含量测定实验步骤实验步骤3.（2）定量：）定量：样品中目标化合物含量样品中目标化合物含量w(ug/kg),按照下列公按照下列公式进行计算：式进行计算：W=1000 Vx P (m(1w)式中：式中：W为样品中的目标物含量为样品中的目标物含量ug/kg；P为为测试液中样品的浓度测试液中样品的浓度ug/ml； Vx为浓缩定容体为浓缩定容体积，积，ml；m试样量，试样量，g；w为样品含水率为样品含水率%注意事项注意事项41、干燥、研细的样品对于提取不挥发、非极性

11、的有、干燥、研细的样品对于提取不挥发、非极性的有机物有较好的提取效果。风干不适于处理易挥发的多机物有较好的提取效果。风干不适于处理易挥发的多环芳烃，对这类样品进行冷冻干燥处理环芳烃，对这类样品进行冷冻干燥处理2、实验同时做空白实验，使用等量等量河沙或者石、实验同时做空白实验，使用等量等量河沙或者石英砂替代样品土壤英砂替代样品土壤3、所有有机试剂均有一定的毒性，应在通风橱内操、所有有机试剂均有一定的毒性，应在通风橱内操作，并做好个人防护作，并做好个人防护4、彻底清洗所用的任何玻璃器皿，以消除干扰物质。、彻底清洗所用的任何玻璃器皿，以消除干扰物质。先用热水加清洁剂清洗，再用自来水和不含有机物的先用

12、热水加清洁剂清洗，再用自来水和不含有机物的试剂水淋洗，在试剂水淋洗，在130下烘下烘23h，或用甲醇淋洗后晾，或用甲醇淋洗后晾干。干燥的玻璃器皿应该在干净的环境中保存。干。干燥的玻璃器皿应该在干净的环境中保存。内标法定量内标法定量绝对校正因子和相对校正因子。以绝对校正因子和相对校正因子。以色谱分析色谱分析为例，绝对校正因子是单位峰面积为例，绝对校正因子是单位峰面积所相当的物质量，所相当的物质量，fi=mi/Ai。而相对校正因子是某一组分与标准物质的绝对校。而相对校正因子是某一组分与标准物质的绝对校正因子之比，正因子之比，f= fi/ fs=Asmi/Aims。在内标法中，绝对校正因子主要由仪器

13、。在内标法中，绝对校正因子主要由仪器的灵敏度决定，并且不易准确测量，也无法将内标物和待测物联系起来；而相的灵敏度决定，并且不易准确测量，也无法将内标物和待测物联系起来；而相对校正因子才是定量的基础，相对校正因子是那个一定的量，所谓待测物与内对校正因子才是定量的基础，相对校正因子是那个一定的量，所谓待测物与内标的比一定也就是说待测物的质量与峰面积之比（即绝对校正因子标的比一定也就是说待测物的质量与峰面积之比（即绝对校正因子fi）和内标）和内标物的质量和峰面积之比物的质量和峰面积之比(fs)的比值一定的比值一定 一、何为内标法定量内标法内标法内标法 internal standard method 是色谱分析中一种比较准确的定量方法，尤其在没有标准物对照时，此方法更显其优越性。内标法是将一定重量的纯物质作为内标物（参见内标物条）加到一定量的被分析样品混合物中，然后对含有内标物的样品进行色谱分析，分别测定内标物和待测组分的峰面积（或峰高）及相对校正因子，按公式和方法即可求出被测组分在样品中的百分含量。 一、何为内标法定量内标法定量内标法定量绘制内标标准曲线，先将待测组分的纯物质配成