DB42 T 2045-2023 水质 6种邻苯二甲酸酯类化合物的测定 气相色谱-质谱法.pdf
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1、 ICS 13.060CCS Z 10DB42湖北省地方标准DB42/T 20452023 水质6 种邻苯二甲酸酯类化合物的测定气相色谱-质谱法Water qualityDetermination of 6 phthalate esters Gas chromatography/mass spectrometry 2023-06-27 发布 2023-08-27 实施 湖 北 省 生 态 环 境 厅联 合 发 布湖 北 省 市 场 监 督 管 理 局DB42/T 20452023 I 目次前言.III1 适用范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 方法原理.15 干扰和消除.16
2、试剂和材料.27 仪器和设备.38 样品.39 分析步骤.410 结果计算与表示.611 准确度.712 质量保证和质量控制.713 废物处理.814 注意事项.8附录 A(资料性)目标化合物、替代物和内标定性定量离子.9附录 B(资料性)方法精密度和正确度.10DB42/T 20452023 III 前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由湖北省生态环境厅提出并归口。本文件起草单位:武汉市生态环境监控中心、武汉市蔡甸区生态环境监测站、湖北省标准化与质
3、量研究院。本文件主要起草人:刘燕燕、周珂、吕志勇、龚海群、白石、梁胜文、朱汉昌、熊锋、柳熙、程霜、罗笑、许睿光、杨振、黄荣、李富民、谢泽宇。本文件实施应用中的疑问,可咨询湖北省生态环境厅,联系电话:027-87167182,邮箱:;对本文件的有关修改意见建议请反馈至武汉市生态环境监控中心,联系电话:027-85805700,邮箱:。DB42/T 20452023 1 水质 6 种邻苯二甲酸酯类化合物的测定气相色谱-质谱法警告:实验室中使用的试剂具有挥发性、腐蚀性和毒性,试剂配制应在通风橱内进行;操作时应按要求佩戴防护器具,避免吸入呼吸道或接触皮肤和衣物。1 范围 本文件规定了测定水中6种邻苯二
4、甲酸酯类化合物的气相色谱-质谱法。本文件适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二正辛酯共6种邻苯二甲酸酯类化合物的测定。当取样量为1000 mL,定容体积为1.0 mL,进样体积为1.0 L时,6种目标化合物的方法检出限为0.3 g/L,测定下限为1.2 g/L。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。HJ 91
5、.1 污水监测技术规范 HJ 91.2 地表水环境质量监测技术规范 HJ 164 地下水环境监测技术规范 HJ 493 水质 样品的保存和管理技术规定 HJ 494 水质 采样技术指导 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 邻苯二甲酸酯类化合物 phthalate esters 邻苯二甲酸与醇类进行酯化反应生成的一类化合物。4 方法原理 水中的邻苯二甲酸酯类化合物在中性条件下经萃取、净化、浓缩,经气相色谱-质谱法分离检测。根据保留时间、碎片离子质荷比及丰度比定性,内标法定量。5 干扰和消除 5.1 采用弗罗里硅土柱或硅胶柱净化可去除或减少干扰,详见 8.2.2。DB42/T 20
6、452023 2 5.2 具有相同保留时间的干扰物出峰时,可通过质谱检测辅助定性离子来加以区别。6 试剂和材料 6.1 除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂,实验用水为不含目标化合物的纯水。6.2 二氯甲烷(CH2Cl2):农残级。6.3 正己烷(C6H14):农残级。6.4 丙酮(CH3COCH3):农残级。6.5 甲醇(CH3OH):农残级。6.6 盐酸:(HCl)=1.19 g/mL。6.7 硫酸:(H2SO4)=1.84 g/mL。6.8 氢氧化钠(NaOH)。6.9 重铬酸钾(K2Cr2O7)。6.10 二氯甲烷-正己烷溶液:(CH2Cl2)=20%。用二氯甲烷(6.2
7、)和正己烷(6.3)按2:8的体积比混合。6.11 丙酮-正己烷溶液:(CH3COCH3)=10%。用丙酮(6.4)和正己烷(6.3)按1:9的体积比混合。6.12 盐酸溶液:(HCl)=50%。盐酸(6.6)和水按1:1的体积比混合。6.13 氢氧化钠溶液:c(NaOH)=0.1mol/L。称取0.4 g氢氧化钠(6.8)水溶解后,定容至100 mL。6.14 内标贮备液:=2000 g/mL。直接购买市售有证标准溶液,含菲-d10、-d12,按照标准溶液证书要求保存。6.15 内标使用液:=200 g/mL。取1.00 mL内标贮备液(6.14)用二氯甲烷(6.2)定容至10.0 mL,内
8、标使用液浓度为200 g/mL。4以下密封避光保存。6.16 邻苯二甲酸酯类化合物标准贮备液:=1000 g/mL。直接购买市售有证标准溶液,包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和邻苯二甲酸二正辛酯等6种邻苯二甲酸酯类化合物的标准溶液。按照标准溶液证书要求保存。6.17 邻苯二甲酸酯类化合物标准使用液:=100 g/mL。取1.00 mL邻苯二甲酸酯类化合物标准贮备液(6.16)用二氯甲烷(6.2)定容至10.0 mL,邻苯二甲酸酯类化合物标准使用液浓度为100 g/mL。4以下密封避光可保存1个月。6.18 替代物贮备
9、液:=1000 g/mL。直接购买市售邻苯二甲酸二苯酯有证标准溶液,按照标准溶液证书要求保存。6.19 替代物使用液:=100 g/mL。取1.00 mL替代物贮备液(6.18)用二氯甲烷(6.2)定容至10.0 mL,替代物使用液浓度为100 g/mL。4以下密封避光保存。6.20 氯化钠(NaCl)。使用前在马弗炉中450烘烤4 h,冷却后装入磨口玻璃瓶中,置于干燥器内贮存。6.21 玻璃棉。使用前在马弗炉中450烘烤4 h,冷却后装入磨口玻璃瓶中,置于干燥器内贮存。6.22 无水硫酸钠(Na2SO4)。DB42/T 20452023 3 使用前在马弗炉中450烘烤4 h,冷却后装入磨口玻
10、璃瓶中,置于干燥器内贮存。6.23 十氟三苯基膦(DFTPP)贮备液:=1000 g/mL。直接购买市售十氟三苯基膦有证标准溶液,按照标准溶液证书要求保存。6.24 十氟三苯基膦(DFTPP)使用液:=50 g/mL。取0.50 mL十氟三苯基膦贮备液(6.23)用二氯甲烷(6.2)定容至10.0 mL,十氟三苯基膦(DFTPP)使用液浓度为50 g/mL。4以下密封避光保存。6.25 C18 固相萃取柱:1000 mg/6 mL。6.26 弗罗里硅土柱:1000 mg/6 mL。6.27 硅胶柱:1000 mg/6 mL。6.28 氦气:纯度99.999%。7 仪器和设备7.1 气相色谱-质
11、谱仪:气相色谱具有分流/不分流进样口,具有程序升温功能;质谱仪采用电子轰击(EI)源。7.2 色谱柱:石英毛细管色谱柱,30 m(长)0.25 mm(内径)0.25 m(膜厚),固定相为 5%苯基95%二甲基聚硅氧烷,或其他等效的低流失色谱柱。7.3 采样容器:1 L 具磨口塞的棕色玻璃瓶。7.4 萃取装置:固相萃取装置、分液漏斗或其他性能相当的设备。7.5 浓缩装置:旋转蒸发仪、氮吹浓缩仪或其他性能相当的设备。7.6 一般实验室常用仪器设备。8 样品 8.1 样品的采集与保存 根据HJ 91.1、HJ 91.2、HJ 164、HJ 493和HJ 494的相关规定进行样品的采集、运输和保存。至
12、少采集1L样品,水样充满采样瓶,若水样pH值不在68,需用盐酸溶液(6.12)或氢氧化钠溶液(6.13)将水样pH值调节至68。每批次样品应至少采集1个全程序空白样品,将1份实验用水放入样品瓶中密封,并带到采样现场,与采样样品瓶同时开盖和密封,之后随样品运回实验室。采样瓶用铝箔纸封口,及时分析。若不能及时分析,应置于4以下冷藏、避光保存,5天内完成试样制备。样品浓缩液在4以下冷藏保存,7天内完成分析。8.2 试样的制备 8.2.1 萃取 8.2.1.1 液液萃取 准确量取1000 mL水样至2 L分液漏斗(7.4)中,依次加入10.0 g氯化钠(6.20),50L替代物使用液(6.19)和50
13、 mL二氯甲烷(6.2),萃取3-5 min(注意放气),静置5-10 min分层,分离有机相。萃取液经无水硫酸钠(6.22)干燥,浓缩至约为1.0 mL,加入5 mL正己烷(6.3),继续浓缩至约1.0 mL。8.2.1.2 固相萃取 DB42/T 20452023 4 取C18固相萃取柱(6.25),依次用5 mL二氯甲烷(6.2),5 mL甲醇(6.5)和10 mL水活化,流速约为5 mL/min。准确量取1000 mL水样至萃取瓶中,依次加入10 g氯化钠、10 mL甲醇(6.5)和50 L替代物使用液(6.19),混匀。使水样以510 mL/min的流速富集。用10 mL二氯甲烷(6
14、.2)以2 mL/min的速度洗脱样品,洗脱液经过干燥柱,收集洗脱液于浓缩管中。注1:活化过程中,应避免固相萃取柱填料上方液面被抽干,否则需重新活化。注2:如果样品中悬浮物浓度过高,会出现堵塞固相萃取柱的风险,不适用于固相萃取法,此时建议使用液液萃取法进行样品的提取。8.2.2 净化 8.2.2.1 弗罗里硅土柱净化 取弗罗里硅土柱(6.26),依次用10 mL丙酮-正己烷混合溶液(6.11)、10 mL正己烷(6.3)预淋洗固相萃取柱,弃去流出液。保持液面稍高于柱床,将浓缩液(8.2.1.1)转移至柱内,用1 mL正己烷(6.3)洗涤浓缩管2次,并转移至柱内,依次用5 mL正己烷(6.3)、
15、10 mL二氯甲烷-正己烷混合溶液(6.10)淋洗固相萃取柱,流出液弃去。用10 mL丙酮-正己烷混合溶液(6.11)洗脱,接收洗脱液。8.2.2.2 硅胶柱净化 取硅胶柱(6.27),按弗罗里硅土柱净化(8.2.2.1)相同步骤执行。注1:对于较为清洁的水体,可省略净化步骤。注2:只要能达到本标准规定质量控制要求,亦可采用其他样品净化方式。8.2.2.3 浓缩 将洗脱液浓缩至约0.5 mL,加入10.0 L内标使用液(6.15),用二氯甲烷(6.2)定容至1.0 mL,混匀,待测。8.3 空白试样制备 8.3.1 全程空白 全程空白(8.1)按照和试样的制备(8.2)相同的步骤进行全程空白试
16、样的制备。8.3.2 实验室空白 用纯水代替样品,按照和试样的制备(8.2)相同的步骤进行实验室空白试样的制备。9 分析步骤 9.1 仪器推荐条件 9.1.1 气相色谱推荐条件 进样口温度:250;进样方式:不分流进样;载气:氦气(6.28);进样量:1.0 L;柱流量:1.0 mL/min(恒流);升温程序:45保持2 min,以15/min升温至300,保持5 min。9.1.2 质谱推荐条件 传输线温度:280;离子源温度:230;离子源电子能量:70 eV;数据采集方式:全扫描;扫描质量范围:45u-300u。DB42/T 20452023 5 在仪器推荐条件下,6种邻苯二甲酸酯类化合
17、物总离子流图见下图(邻苯二甲酸酯类化合物浓度均为8.0 g/mL,内标物浓度为2.0 g/mL)。标引序号说明:1邻苯二甲酸二甲酯;2邻苯二甲酸二乙酯;3菲-d10(内标);4邻苯二甲酸二丁酯;5邻苯二甲酸丁基苄基酯;6-d12(内标);7邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯;8邻苯二甲酸二苯酯;9邻苯二甲酸二正辛酯。图1 6 种邻苯二甲酸酯类化合物总离子流图 9.2 质谱性能检查 进行校准前,注入1.0 L十氟三苯基膦使用液(6.24),GC-MS系统得到的十氟三苯基膦关键离子丰度应满足下表的要求;否则需对质谱仪的一些参数进行调整或清洗离子源。表1 十氟三苯基膦关键离子丰度标准一览表 质量离子 m
18、/z丰度标准质量离子 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%443442 峰的 17%23%9.3 校准 9.3.1 标准曲线的建立 用微量注射器分别移取邻苯二甲酸酯类化合物标准使用液(6.17)和替代物使用液(6.19),用二氯甲烷(6.2)配制浓度分别为1.0 g/mL、2.0 g/mL、4.0 g/mL、8.0 g/mL、16.0 g/mL、
19、DB42/T 20452023 6 20.0 g/mL的标准系列溶液(此为参考浓度)。每1.0 mL标准溶液准确加入10.0 L内标使用液(6.15)。按仪器推荐条件(9.1)进行分析,得到不同浓度标准溶液的质谱图,记录目标化合物和内标的保留时间、目标离子和辅助离子的峰面积。也可根据仪器灵敏度或样品中目标化合物浓度配制成其他气相色谱-质谱仪合适的浓度水平校准系列。9.3.2 平均相对响应因子的计算 标准系列第i点的目标化合物(或替代物)的相对响应因子,按照公式(1)进行计算:iISISiiiAARRF(1)式中:iRRF 标准系列第 i 点的目标化合物(或替代物)的相对响应因子;iA 标准系列
20、第 i 点目标化合物(或替代物)的定量离子的峰面积;ISiA 标准系列第 i 点目标化合物(或替代物)的相对应内标定量离子的峰面积;IS 标准系列内标的质量浓度,g/mL;i 标准系列第 i 点目标化合物(或替代物)的质量浓度,g/mL。目标化合物或替代物的平均相对响应因子,按照公式(2)进行计算:niinRRFRRF1(2)式中:RRF 目标化合物(或替代物)平均相对响应因子;iRRF 标准系列第 i 点目标化合物(或替代物)的相对响应因子;n 标准系列点数。9.4 试样的测定 按照与标准曲线(9.3.1)相同的条件进行试样测定。浓度超过标准曲线线性范围,应适当将水样稀释后取样,重新制备样品
21、并测定。9.5 空白试样的测定 按照与试样测定相同的条件(9.4)进行空白试样的测定。10 结果计算与表示 10.1 定性分析 通过样品目标化合物与标准系列中的目标化合物的保留时间、质谱图、碎片离子质荷比及其丰度等信息比较,对目标化合物进行定性分析。应多次分析标准溶液得到目标化合物的保留时间均值,以平均保留时间3%的标准偏差为保留时间窗口,样品中目标化合物的保留时间应在其范围内。目标化合物标准质谱图中相对丰度高于30%的所有离子应在样品质谱图中存在,样品质谱图和标准质谱图中上述特征离子的相对丰度偏差应在30%之内。DB42/T 20452023 7 10.2 结果计算 在对目标化合物定性的基础
22、上,根据定量离子的峰面积,采用内标法进行定量。目标化合物的定量离子、内标见附录A。当目标化合物(或替代物)采用平均相对响应因子进行校准时,样品中目标化合物(或替代物)的质量浓度(g/L),按照公式(3)进行计算:DVVRRFAAoexISISxi(3)式中:i 样品中目标化合物(或替代物)的质量浓度,g/L;xA 目标化合物(或替代物)定量离子的峰面积;IS 内标物的质量浓度,g/mL;ISA 目标化合物(或替代物)相对应内标定量离子的峰面积;RRF 目标化合物的平均相对响应因子;exV 试样体积,mL;0V 取样体积,L;稀释倍数。10.3 结果表示 测量结果的小数点后位数与方法检出限一致,
23、最多保留3位有效数字。11 准确度 方法的精密度(各目标化合物测定结果的均值(X)、实验室间相对标准偏差(RSD)、重复性限(r)和再现性限(R)和方法的正确度(各目标化合物的加标回收率均值(P)、范围和加标回收率最终值(PSP2)详见附录B。12 质量保证和质量控制 12.1 空白试验 每批样品至少采集1个全程空白,每20个样品或每批次(20个)至少做1个实验室空白,测定结果中目标化合物浓度不应超过方法检出限。12.2 校准 初始标准系列中目标化合物相对响应因子的相对标准偏差应不大于30%。每20个样品或每批次(20个)应测定1个校准曲线中间点浓度的标准溶液,目标化合物的测定结果与标准值的相
24、对误差应在30%以内。12.3 基体加标的回收率 每20个样品或每批次(20个)样品应至少测定1个基体加标样品,目标物加标回收率应在60%130%之间。DDB42/T 20452023 8 12.4 替代物的回收率 经过提取、净化、浓缩、分析过程,邻苯二甲酸二苯酯回收率控制范围为60%140%。12.5 平行样 每20个样品或每批次样品(20个),至少测定1个平行样。实验室内平行双样测定结果的相对偏差应在30%。13 废物处理 实验过程中产生的废弃标准溶液、废弃有机试剂(包括检测后的残液)和废酸、废碱等废料应分类收集,置于密闭容器中统一保管,并做好相应标识,委托有资质的单位处理。14 注意事项
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