水质有机磷农药的测定气相色谱法
1 适用范围
本标准适用于地面水、地下水及工业废水中中基对硫磷、对硫磷、马拉硫磷、乐果、敌敌畏、敌百虫的测定。
本方法用三氯甲烷萃取水中上述农药,用带有火焰光度检测器的气相色谱仪测定。在测定敌百虫时。出于极性大、水溶性强,用三氯甲烷萃取时提取率为零,故采用将敌百虫转化为敌敌畏后再行测定的间接测定法。
本方法对甲基对硫磷、对硫磷、马拉硫磷、乐果、敌敌畏、敌百虫的检出限为10-9~10-10g,测定下限通常为5×10-4~10-5mg/L。当所用仪器不同时,方法的检出范围有所不同。
2 试剂和材料
2.1 载气和辅助气体
a.载气:氮气,纯度99.9%,用装5A分子筛净化管净化。
b.燃烧气:氢气,纯度99.9%,用装5A分子筛净化管净化。
c.助燃气:空气,用装5A分子筛净化管净化。
2.2 配制标准样品和试样预处理时使用的试剂和材料
2.2.1 色谱标准物:甲基对硫磷、对硫磷、马拉硫磷、乐果、敌敌畏、敌百虫.纯度均为95%~99%。
2.2.2 三氯甲烷(CHCl3):分析纯。
2.2.3 无水硫酸钠(Na2SO4)冲:分析纯。
2.2.4 氢氧化钠(NaOH):分析纯。
2.2.5 盐酸(HCl):分析纯,P=1.19g/mL。
2.3 制备色谱柱时使用的试剂和材料
2.3.1 色谱柱和填充物参考3.4条有关内容。
2.3.2 涂渍固定液所用溶剂:三氯甲烷(2.2.2)。
3 仪器
3.1 仪器型号:配备有火焰光度检测器的气相色谱仪。
3.2 记录器:与仪器相匹配的记录仪。
3.3 检测器
3.3.1 类型;火焰光度检测器。
3.3.2 器件的特性:火焰光度检测器采用磷滤光片,所用光电倍增管高压及高阻通常分别为675V和1070。3.4色谱柱3.4.1色谱柱类型及特征硬质玻璃填充柱,长2m,内径4mm。
3.4.2 色谱柱的预处理经水冲洗后,将玻璃柱管内注满洗液浸泡2h(必要时可将洗液温热效果更好),然后用自来水冲洗至中性,蒸馏水冲洗烘干后进行硅烷化处理:将6%~10%的二氯二甲基硅烷-甲醇溶液注满玻璃柱管浸泡2h,然后用甲醇清洗至中性,烘干备用。
3.4.3 填充物
3.4.4.1 载体
白色酸洗硅烷化硅藻土担体(0.15~0.20m/m)。
3.4.4.2 固定液
a.名称及化学性质:二甲基硅油(DC-200),聚氟代烷基硅氧烷(QF-1),最高使用温度250℃。
b.液相载荷量:DC-200为5%,QF-1为7.5%。
c.涂渍固定液的方法:根据担体的重量称取一定量的固定液。溶在三氯甲烷中,待完全溶解后,倒入盛有担体的烧杯中,再向其中加入三氯甲烷至液面高出1~20m,摇匀后浸2h,然后在通风柜中用红外灯将溶剂挥发干(在挥发时须不断摇动容器,以使固定液涂渍均匀),再置于120℃烘箱中放置4h后备用。
3.4.4.3 色谱柱的填充方法
将色谱柱的尾端(接检测器一端)用硅烷化玻璃棉塞住,接真空泵,另一端通过软管接一漏斗。开动真空泵后将固定相徐徐倾入色谱柱内,并轻轻拍打色谱柱,使固定相在色谱柱内填充紧密,至固定相不再抽入柱内为止,装填完毕后用硅烷化玻璃棉塞住色谱柱另一端。
3.4.4.4 色谱柱的老化
将填充好的色谱柱装机通氮气,以100℃为起点,每2h上升20℃的速度至230℃连续老化24h。(老化时色谱柱应和检测器断开,以免污染检测器)。
3.4.5 柱效能和分离度
总分离效能指标:
对硫磷、马拉硫磷 K1=28.08
马拉硫磷、甲基对硫磷 K2=10.52
甲基时硫磷、乐果 K3=28.60
乐果、敌敌畏 K4=57.75
难分离物质对马拉硫磷、甲基对硫磷的峰高分离度0.9。
3.5 试样预处理时使用的仪器
3.5.1 样品瓶:1L的玻璃磨口瓶。
3.5.2 蒸发浓缩器:K-D式。
3.5.3 分液漏斗:250mL、500mL。
3.5.4 水浴锅。
3.5.5 微量注射器:10?L。
3.5.6 继电器及接点温度计。
3.5.7 PH计。
4 样品
4.1 样品性质
水样,在水中有机磷农药不太稳定,易降解。
4.2 水样采集及贮存方法
用玻璃磨口瓶(3.5.1)采集样品,在采样前用水样将取样瓶冲洗2~3次。水样应在弱酸性状态下保存,因敌敌畏及敌百虫易降解,应尽快分析,其余四种有机磷农药的水样可在4℃冷藏箱中保存三天。
4.3 试样的预处理
4.3.1 甲基对硫磷、对硫磷、马拉硫磷、乐果、敌敌畏的测定摇匀样品并经过滤去除机械杂质,取试样100mL(或视水质而定)于250mL烧杯中。调PH至6.5,然后将试样转移至250mL分液漏斗中,用三氯甲烷萃取三次。每次三氯甲烷用量5mL(相比为1:20),振摇5min,静置分层。合并三氯甲烷,收集水层。将合并后的三氯甲烷经无水硫酸钠脱水后。供测定用。无水硫酸钠脱水柱内径1cm,长15cm,无水硫酸钠段8cm。
如三氯中烷层中有机磷农药含量太低,在最小检出量以下,则需经K-D浓缩器浓缩至所需体积后再进行测定。如三氯甲烷层中有机磷农药含量太高,则需少取试样或试样经稀释后再进行萃取。
4.3.2 敌百虫的测定
将4.3.1收集的水层调pH至9.6后,倒入250mL锥形瓶中,盖好瓶塞,置于50℃的水浴锅中进行碱解,不断摇动锥形瓶。15min后取出锥形瓶,冷至室温后,调pH全6.5,将此溶液转移至250mL分液漏斗中,以下操作同4.3.1。
注:在试样预处理时,仅用pH计调节,不能用pH试纸代替。
5 操作步骤
5.1 仪器的调整
5.1.1 汽化室温度;240℃。
5.1.2 柱箱温度:170℃。
5.1.3 检测器温度:230℃。
5.1.4 载气流速:60mL/min。
5.1.5 氢气流速:160mL/min。
5.1.6 记录器纸速:4mm/min。
5.1.7 衰减:根据样品中被测组分含量调节记录器的衷减。
5.2 校准
5.2.1 定量方法
外标法。
5.2.2 标准样品
5.2.2.1 使用次数:使用标准样品周期性的重复校准。视仪器的稳定性决定周期长短。一般可在测定三个试样后校准一次。
5.2.2.2 标准样品的制备
a.储备溶液:以三氯甲烷(2.2.2)为溶剂,准确称取一定量的色谱纯标准样品(2.2.1),准确至0.2mg,分别配制浓度为2.5mg/mL的甲基对硫磷、对硫磷、马拉硫磷储备溶液;浓度为0.75mg/mL的敌敌畏储备溶液;浓度为5.0mg/mL的乐果储备溶液。敌敌畏储备溶液在4℃可存放两个月。其余可存放半年。
b.中间溶液的配制:移取一定量的储备溶液(a),用三氯甲烷做稀释剂,分别配制成浓度为50μg/mL的甲基对硫磷、对硫磷、马拉硫磷中间溶液;浓度为7.5μg/mL的敌敌畏中间溶液;浓度为100μg/mL的乐果中间溶液。
c.标准工作溶液的配制:根据检测器的灵敏度及所测水佯浓度.分别等体积移取中间溶液(b),于同一容量瓶中,用三氯甲烷做稀释剂,配制所需浓度的标准工作溶液,在4℃可存放半个月。
5.2.2.3 气相色谱中使用标准样品的条件 a.标准样品进样体积与试样进样体积相同,标准样品的响应值应接近试样的响应值; b.调节仪器的重复性条件:一个样品连续注射进样两次,其峰高相对偏差不大于5%,即认为仪器处于稳定状态; c.标准样品与试样尽可能同时进样分析。5.2.3 校准数据的表示 试样中组分按式(1)校准:
式中:Xi——试样中组分i的含量,mg/L;
Ai——试样中组分i的峰高,cm;
AE——标准溶液中组分i的峰高,cm;
Ei——标准样品中组分i的含量,mg/L。
5.3 试验
5.3.1 进样
a.进样方式:注射器进样。
b.进样量:一般进样量5?L,最大进样量10?L。
c.操作:用清洁注射器(3.5.5)在待测样品中抽吸几次后,抽取所需进样体积,迅速将注射器中样品注进色谱仪中,并立即拔出注射器。
标准色谱图
1-敌敌畏(敌百虫);2-乐果;3-甲基对硫磷;4-马拉硫磷;5-对硫磷
5.4.2 定性分析
a.组分的出峰次序:敌敌畏(敌百虫)、乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷、对硫磷。
b.保留时间:
敌敌畏 1min
乐果 10min