HJ 716-2014 水质 硝基苯类化合物的测定 气相色谱-质谱法.pdf
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1、中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 7162014 水质 硝基苯类化合物的测定 气相色谱-质谱法 Water qualityDetermination of nitroaromatics Gas chromatography mass spectrometry 2014-11-27发布 2015-01-01实施 环 境 保 护 部 发 布 HJ 7162014 i 中华人民共和国环境保护部 公 告 2014年 第77号 为贯彻中华人民共和国环境保护法,保护环境,保障人体健康,规范环境监测工作,现批准固 体废物 酚类化合物的测定 气相色谱法等七项标准为国家环境保护标准,并予发布。 标准名称、编
2、号如下: 一、固体废物 酚类化合物的测定 气相色谱法( HJ 7112014); 二、固体废物 总磷的测定 偏钼酸铵分光光度法( HJ 7122014); 三、固体废物 挥发性卤代烃的测定 吹扫捕集/气相色谱-质谱法( HJ 7132014); 四、固体废物 挥发性卤代烃的测定 顶空/气相色谱-质谱法( HJ 7142014); 五、水质 多氯联苯的测定 气相色谱-质谱法( HJ 7152014); 六、水质 硝基苯类化合物的测定 气相色谱-质谱法( HJ 7162014); 七、土壤质量 全氮的测定 凯氏法( HJ 7172014)。 以上标准自 2015 年 1 月 1 日起实施,由中国环
3、境出版社出版,标准内容可在环境保护部网站 ()查询。 特此公告。 环境保护部 2014年11月27日 HJ 7162014 ii HJ 7162014 iii 目 次 前 言.iv 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 方法原理.1 4 干扰和消除.1 5 试剂和材料.1 6 仪器和设备.2 7 样品.3 8 分析步骤.4 9 结果计算与表示.5 10 精密度和准确度.7 11 质量保证和质量控制.7 12 废物处理.8 附录A(规范性附录) 方法检出限和测定下限.9 附录B(资料性附录) 目标物的测定参考参数.10 附录C(资料性附录) 方法精密度和准确度.11 HJ 7162014
4、 iv 前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国水污染防治法,保护环境,保障人体 健康,规范水中硝基苯类化合物的测定方法,制定本标准。 本标准规定了测定地表水、地下水、工业废水、生活污水和海水中硝基苯类化合物的气相色谱-质 谱法。 本标准为首次发布。 本标准的附录A为规范性附录,附录B和附录C为资料性附录。 本标准由环境保护部科技标准司组织制订。 本标准主要起草单位:天津市环境监测中心。 本标准验证单位:国家环境保护恶臭污染控制重点实验室、农业部环境保护科研监测所、天津市河 西区环境保护监测站、天津市塘沽区环境保护监测站、天津市东丽区环境保护监测站和天津市大港区环 境保护监测站。
5、 本标准由环境保护部2014年11月27日批准。 本标准自2015年1月1日起实施。 本标准由环境保护部解释。 HJ 7162014 1 水质 硝基苯类化合物的测定 气相色谱-质谱法 警告:本方法所使用的试剂和标准溶液均有一定的毒性,对健康具有潜在的危害,应尽量避 免与这些化学品的直接接触。操作时应按规定要求佩戴防护器具,样品前处理过程应在通风橱中 进行。 1 适用范围 本标准规定了测定水中硝基苯类化合物的液液萃取和固相萃取/气相色谱-质谱法。 本标准适用于地表水、地下水、工业废水、生活污水和海水中15种硝基苯类化合物的测定。 当取样量为1 L时,目标化合物的方法检出限为0.040.05 mg
6、/L,测定下限为0.160.20 mg/L。详 见附录A。 2 规范性引用文件 本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是未注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB 17378.3 海洋监测规范 第3部分:样品采集、贮存与运输 HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范 HJ/T 164 地下水环境监测技术规范 3 方法原理 采用液液萃取或固相萃取方法萃取样品中硝基苯类化合物,萃取液经脱水、浓缩、净化和定容后用 气相色谱仪分离,质谱仪检测。根据保留时间和质谱图定性,内标法定量。 4 干扰和消除 高浓度样品与低浓度样品交替分析会造成干扰,当分析一个高浓度样品后应分析一个空白样品或试 剂空白以
7、防止交叉污染。如果前一个样品中含有的目标化合物在下一个样品中也出现,分析人员必须加 以证明不是由于残留造成的。 5 试剂和材料 除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂和蒸馏水。 5.1 丙酮(C3H6O):农残级。 5.2 甲醇(CH3OH):农残级。 5.3 甲苯(C7H8):农残级。 5.4 二氯甲烷(CH2Cl2): 农 残级。 5.5 正己烷(C6H14):农残级。 5.6 硫代硫酸钠(Na2S2O35H2O)。 HJ 7162014 2 5.7 无水硫酸钠(Na2SO4)。 于 400下灼烧4h,冷却后装入磨口玻璃瓶中,置于干燥器中保存。 5.8 盐酸(HCl): r
8、 ( HCl)=1.19 g/ml。 5.9 氢氧化钠(NaOH)。 5.10 硝基苯类贮备溶液:r =10 mg/ml,溶剂为甲醇,市售。 5.11 内标贮备溶液:r =10 mg/ml,溶剂为甲醇,市售。 5.12 替代物贮备溶液:r =10 mg/ml,溶剂为甲醇,市售。 5.13 调谐标准贮备溶液:r =2.5 mg/ml,溶剂为甲醇,市售。 5.14 硝基苯类标准使用溶液:r =200 mg/ml。 取0.50 ml硝基苯类贮备溶液(5.10), 加入到含有适量二氯甲烷(5.4)的10.0 ml棕色容量瓶中, 用二氯甲烷(5.4)稀释至刻度,冷冻保存。 5.15 内标标准使用溶液:r
9、 =200 mg/ml。 取0.50 ml内标贮备溶液(5.11),加入到含有适量二氯甲烷(5.4)的10.0 ml棕色容量瓶中,用二 氯甲烷(5.4)稀释至刻度,冷冻保存。 5.16 替代物标准使用溶液:r =200 mg/ml。 取0.50 ml替代物贮备溶液(5.12),加入到含有适量二氯甲烷(5.4)的10.0 ml棕色容量瓶中,用 二氯甲烷(5.4)稀释至刻度,冷冻保存。 5.17 调谐标准使用溶液:r =50 mg/ml。 取0.20 ml调谐标准贮备溶液(5.13), 加入到含有适量二氯甲烷(5.4)的10.0 ml棕色容量瓶中, 用二氯甲烷(5.4)稀释至刻度,冷冻保存。 5.
10、18 盐酸溶液:1+1。 5.19 氢氧化钠溶液:c(NaOH)=0.1 mol/L。 5.20 二氯甲烷-正己烷:9+1。 5.21 固相萃柱:填料为 C18或等效类型填料或组合型填料,1 000 mg/6.0 ml,市售,或固相萃取盘等 具有同等萃取性能的物品。 5.22 弗罗里硅土柱:1 000 mg/6.0 ml,粒径40 mm,市售。 5.23 载气:氦气,纯度99.999%。 5.24 氮气,纯度99.999%。用于样品的干燥浓缩。 6 仪器和设备 6.1 气相色谱/质谱仪:具毛细管柱分流/不分流进样口,具有恒流或恒压功能,可程序升温,具 EI 源 及化学工作站。 6.2 固相萃取
11、装置。 6.3 浓缩装置:氮吹仪、旋转蒸发仪或K-D浓缩仪等性能相当的设备。 6.4 精密天平:感量为0.1 mg。 6.5 毛细管色谱柱:石英毛细管柱,长30 m,内径0.25 mm,膜厚0.25 mm,固定相为100%二甲基聚 硅氧烷或其他等效毛细管柱。 6.6 采样瓶:14 L棕色具聚四氟乙烯衬垫的螺口玻璃瓶。 6.7 微量注射器:100 ml、50 ml和10 ml。 6.8 分液漏斗:0.5 L、1 L或2 L。 6.9 一般实验室常用仪器和设备。 HJ 7162014 3 7 样品 7.1 样品的采集和保存 按照GB 17378、HJ/T 91和HJ/T 164的相关规定进行水样的
12、采集和保存。采集样品时,不要用水 样预洗采样瓶。水样应充满采样瓶(6.6)并加盖密封。若水中有残余氯存在,要在每升水中加入 80 g 硫代硫酸钠(5.6)除氯。样品采集后应避光于4冷藏,在7 d内完成萃取,在40 d内完成分析。 7.2 试样的制备 7.2.1 液液萃取 7.2.1.1 萃取 准确量取 1 000 ml 水样(萃取所用水样体积根据水质情况可适当增减),用盐酸溶液( 5.18)或氢 氧化钠溶液(5.19)调节水样pH为中性,置于分液漏斗中,加入5.0 ml替代物标准溶液(5.16),混匀, 加入50 ml二氯甲烷萃取35 min,静置510 min分层,分离有机相,再加入30 m
13、l二氯甲烷重复萃 取一次,合并萃取液并经无水硫酸钠干燥,浓缩至约为0.5 ml,加入5 ml正己烷,继续浓缩至约0.5 ml。 注1:萃取过程中出现乳化现象时,可采用盐析、搅动、离心、冷冻和用玻璃棉过滤等方法破乳。 注2:萃取液浓缩过程中应注意水浴温度和浓缩速度,否则硝基苯容易产生较大的损失。 7.2.1.2 净化 用8 ml正己烷冲洗弗罗里硅土,在液面消失前,将萃取液的浓缩液转移至净化柱中,用4 ml正己 烷洗涤浓缩管,洗涤液一并转移至弗罗里硅土上(注意:应始终保持填料上方留有液面),弃去流出液, 用10 ml的二氯甲烷-正己烷(5.20)洗脱样品,收集于接收管中。 7.2.1.3 浓缩定容
14、 将洗脱液浓缩至约0.5 ml,向其中加入10.0 ml内标标准使用溶液(5.15),用二氯甲烷定容至1.0 ml, 混匀,待测。 7.2.2 固相萃取 7.2.2.1 活化:依次用5 ml二氯甲烷、5 ml甲醇和10 ml水,活化固相萃取柱,流速约为5 ml/min。 注3:活化过程中,应避免固相萃取柱填料上方的液面被抽干,否则需重新活化。 7.2.2.2 萃取:准确量取1 000 ml水样(富集所用水样体积根据水样实际情况可适当增减),用盐酸溶 液( 5.18)或氢氧化钠溶液(5.19)调节水样pH为中性,向每份水样中加入甲醇(5.2),使甲醇含量约 为5,再加入5.0 ml替代物标准溶液
15、(5.16),混匀。使水样以510 ml/min的流速富集,上样完毕后, 用10 ml水冲洗上样瓶内壁,并富集于固相萃取柱中,抽干小柱。 若使用自动固相萃取仪萃取样品,按照各自型号仪器的操作规程进行萃取。 7.2.2.3 洗脱:用10 ml二氯甲烷以2 ml/min的速度洗脱样品,洗脱液经过干燥柱,收集洗脱液至浓缩 管中。 7.2.2.4 浓缩定容:将洗脱液缩缩至0.5 ml,加入10.0 ml内标标准使用溶液(5.15), 用 二氯甲烷定容 至1.0 ml,混匀,备分析用。 注4:悬浮物含量较高的水样,不适用于固相萃取法。 7.3 空白试样的制备 在分析样品的同时,取相同体积的纯水,按照试样
16、的制备方法(7.2)制备空白试样。 HJ 7162014 4 8 分析步骤 8.1 气相色谱参考条件 进样口温度:250 。 进样方式:分流进样,分流比51。 柱箱温度:60 10 /min 200 15 /min 250 。 柱流量:1.0 ml/min。 进样量:1.0 ml。 8.2 质谱参考条件 扫描方式:全扫描或选择离子扫描(SCAN/SIM)。 扫描范围: 40500 u。 离子源温度:230 。 传输线温度:280 。 离子化能量:70 eV。 其余参数参照仪器使用说明书进行设定。 8.3 仪器的性能检查 仪器使用前、样品分析前及每运行 24 h,气相色谱质谱仪系统必须进行仪器性
17、能检查。取 1.0 ml 调谐标准溶液(5.21)直接注入色谱仪,得到的 DFTPP 关键离子丰度应满足表 1 的规定标准。否则需 对质谱仪的一些参数进行调整或清洗离子源。 表1 十氟三苯基膦(DFTPP)关键离子及丰度标准 质荷比(m/z) 丰度标准 质荷比(m/z) 丰度标准 51 基峰的30%60% 199 基峰的5%9% 68 小于69峰的2% 275 基峰的10%30% 70 小于69峰的2% 365 大于基峰的1% 127 基峰的40%60% 441 存在且小于443峰 197 小于基峰的1% 442 大于基峰的40% 198 基峰,丰度为100% 443 442峰的17%23%
18、8.4 校准 8.4.1 校准系列 取一定量的硝基苯类化合物标准使用溶液(5.14)和替代物标准使用溶液(5.16)于二氯甲烷(5.4) 中,制备6个浓度点的标准系列,硝基苯类化合物的质量浓度分别为0.1 mg/ml、0.5 mg/ml、1.0 mg/ml、 2.0 mg/ml、5.0 mg/ml、10.0 mg/ml,加入内标标准使用溶液(5.15),使内标浓度为2.0 mg/ml。 8.4.2 用平均相对响应因子绘制校准曲线 标准系列第i点中目标物(或替代物)的相对响应因子(RRFi),按照式(1)进行计算: ISi IS RRFi ii A A r r= (1) HJ 7162014 5
19、 式中:RRFi标准系列中第i点目标物(或替代物)的相对响应因子; Ai 标准系列中第i点目标物(或替代物)定量离子的响应值; AISi 标准系列中第i点目标物(或替代物)相对应内标定量离子的响应值; rIS标准系列中内标的质量浓度,mg/ml; ri标准系列中第i点目标物(或替代物)的质量浓度,mg/ml。 目标物(或替代物)的平均相对响应因子RRFi ,按照式(2)进行计算: 1 RRF RRF n i i i n = (2) 式中:RRFi 目标物(或替代物)的平均相对响应因子; RRFi标准系列中第i点目标物(或替代物)的相对响应因子; n标准系列点数。 RRF的标准偏差(SD),按照
20、式(3)进行计算: ( )2 1 RRFRRF SD 1 n i i n = - = - (3) RRF的相对标准偏差(RSD),按照式(4)进行计算: SDRSD100% RRF= (4) 8.4.3 用最小二乘法绘制校准曲线 若标准系列中某个目标化合物相对响应因子的相对标准偏差大于 20%,则此目标物需用最小二乘 法校准曲线进行校准。即以目标物和相对内标的响应值比为纵坐标,质量浓度比为横坐标,绘制校准曲 线。 8.5 测定 取1.0 ml试样(7.2)注入气相色谱质谱仪中,按照与绘制校准曲线相同的仪器分析条件进行测定。 8.6 空白试验 取制备好的空白试样(7.3),按照与绘制校准曲线相同
21、的仪器分析条件进行测定。 9 结果计算与表示 9.1 定性分析 根据样品中目标化合物的保留时间(RT)、碎片离子质荷比以及不同离子丰度比定性。硝基苯类化 合物的特征离子,见附录B。 样品中目标化合物的保留时间与期望保留时间(即标准溶液中的平均相对保留时间)的相对偏差应 控制在应在3%以内;样品中目标化合物的不同碎片离子丰度比与期望值(即标准溶液中碎片离子的 平均离子丰度比)的相对偏差应控制在30%以内。 在本标准规定的仪器条件下,目标化合物的总离子流图见图1。 HJ 7162014 6 26 000 24 000 20 000 16 000 12 000 8 000 4 000 响 应 值 时
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