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摘要：苯系物异丙苯是重要的基本有机化工原料，也可通过各种途径污染水质进而严重威胁人类健康。为建立一种简便、高效的水中苯系物异丙苯的检测方法，文章依托实验，研究讨论了液液萃取-毛细管气相色谱法的应用。
关键词：苯系物；气相色谱仪；液液萃取
苯系物是重要的化工原料，世界各国对于水中苯系物及挥发性有机物都有限定标准及法律法规，我国在《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006 对其列入污染物监测范围。其中，异丙苯是一种重要的有机化工原料，主要用于生产苯酚和丙酮，其它用途包括用作油漆、清漆和搪瓷珐琅的稀释剂，用作某些石油溶液的成分以及用作高辛烷值航空燃料油组份等。与此同时，异丙苯属低毒类有机物，对人体有较强的麻醉作用，可能引起结膜炎、皮肤炎，并对脾脏和肝脏有害，同时对环境有危害。下面，讨论水中异丙苯的测定，通过实验研究液液萃取-毛细管气相色谱法的应用及效用。
1.实验部分
1.1主要试验仪器和试剂
美国安捷伦7890B型气相色谱仪，配氢火焰离子化检测器（FID）；MMV-1000W型分液漏斗震荡器，上海爱朗仪器有限公司；微量注射器。
1000mg/L异丙苯标准溶液，介质为二硫化碳，国家标准物质研究中心；二硫化碳，色谱纯；优级纯氯化钠和无水硫酸钠，450℃条件下烘烤4h。
实验用水：娃哈哈纯净水，经纯水机处理后使用。
1.2气相色谱仪分析条件
HP-INNOWAX毛细管色谱柱（30m×0.53mm×1μm）；载气为高纯氮气（≥99.999%），柱流速为1.3mL/min，尾吹气流量30mL/min；仪器进样口温度220℃；检测器温度250℃；色谱柱升温程序：初始温度50℃保持2min，以20℃/min的速率升至170℃，恒温保持2min；氢气流量50mL/min，空气流量400mL/min；进样方式为分流进样，分流比为10：1；以待测物色谱保留时间定性，峰面积定量[1]。
1.3水样采集与处理
采用洁静的棕色玻璃容器采集水样，采样前用水样荡洗采样瓶2～3次，采样时不得留有顶上空间和气泡，采样后密封瓶塞，统一进行编号并贴上标签，在4℃冰箱中保存不超过7d。
量取经0.45μm微孔滤膜过滤的100mL水样置于250mL分液漏斗中，加入4g氯化钠振摇溶解，再加入10mL二硫化碳至水样中振摇5min后静置10min，待有机相和水相分离后收集有机相。收集后的有机相通过装有无水硫酸钠的层析柱脱水，取1mL按色谱条件进行分析测定[2]。
1.4标准储备液制备
用移液器准确移取100μL浓度为1000mg/L的异丙苯标准溶液至10mL容量瓶中，用二硫化碳定容至标线后混匀，配制浓度为10mg/L的异丙苯标准中间液。
2.结果与讨论
2.1萃取剂的选择
在液液萃取过程中，选用的萃取剂对待测物要有较强的萃取能力，不溶于水且密度要比水大，以保证取得良好的萃取效率。二硫化碳密度大且不溶于水，萃取过程简单快速，一次萃取就可满足分析回收率的要求。色谱纯二硫化碳杂质少，气相色谱图较其他有机试剂基线平稳，在强极性或中等极性色谱柱子上出峰时间较快且不易干扰待测物，另外异丙苯在二硫化碳中灵敏度较高，响应值较大。因此，该实验选用二硫化碳作为萃取剂。
2.2萃取剂用量的选择
在液液萃取过程中，萃取剂的用量是影响待测物萃取效率的主要因素之一。该实验分析选择5.0mL、10.0mL和15.0mL的二硫化碳对同一浓度的异丙苯标准样品进行液液萃取气相色谱分析。实验结果表明，二硫化碳为5.0mL时异丙苯的测定结果回收率在84%左右，二硫化碳用量为10.0mL时异丙苯的测定结果回收率在94%左右，二硫化碳用量为15.0mL时异丙苯的测定结果回收率在95%左右。为减少有机试剂的使用量，在满足分析回收率的要求的前提下该实验选择二硫化碳的用量为10.0mL[3]。
2.3氯化钠用量的影响
在液液萃取过程中，加入适量的无机盐利用盐析效应以降低有机物和萃取溶剂在水溶液中的溶解度，增加水相中溶液离子强度进而使被萃取组分更容易分配到有机相中，以有利于提高待测物的萃取效率。在100mL含有同一浓度的异丙苯标准水样分别加入0，2，3，4，5g氯化钠后在上述条件下进行液液萃取气相色谱分析，考察不同氯化钠的浓度对样品测定结果回收率的影响。实验结果表明，随着水样中氯化钠加入量的增加，异丙苯测定的回收率也随之变大，当水样中氯化钠加入量超过4g时异丙苯测定结果的回收率变化不大。因此，该实验100mL水样中氯化钠加入量为4g。
2.4标准工作曲线配制和方法检出限
用注射器移取0、3、8、15、30、60μL浓度为10mg/L的异丙苯标准中间液分别至10mL容量瓶中用二硫化碳定容，配制成质量浓度为0.00、3.00、8.00、15.0、30.0、60.0μg/L的异丙苯标准系列。在上述实验条件下，对异丙苯标准系列从低浓度到高浓度进行气相色譜分析，以色谱峰面积为纵坐标、质量浓度为横坐标绘制标准曲线。结果表明，在0.00～60.0μg/L浓度范围内异丙苯线性关系良好，其回归方程为Y=21496.7X-493.1，线性相关系数r=0.9992。异丙苯标准样品色谱图见图1。
在上述色谱条件下对浓度值为3.00μg/L的异丙苯水样连续测定7次，计算其7次测定结果的标准偏差S。方法检出限按公式MDL=S·t（n-1，0.99）计算（在99%的置信区间t（n-1，0.99）=3.143，S为7次测定结果的标准偏差），计算水中异丙苯的检出限均为0.05μg/L。
2.5方法精密度试验
取浓度为8.00μg/L的异丙苯标准溶液在上述气相色谱条件下平行测定7次，计算测定结果的相对标准偏差，见表1。实验结果表明，该方法有较好的精密度，异丙苯溶液7次测定结果的相对标准偏差小于2%。
2.6加标回收率试验
在超纯水中加入不同量的异丙苯标准溶液，配制成浓度为5.00、8.00、10.0和15.0μg/L的加标样品。按上述分析步骤对不同质量浓度的加标样品进行液液萃取气相色谱分析，进行样品加标回收率试验，结果见表2。实验结果表明，异丙苯的加标回收率在94.7%～102.8%间，在分析测试有效范围内，表明该方法准确度较好[4]。
3.结论
随着水环境污染的日愈严重，人们对水质安全意识也在不断增加。实验证明，该方法具有灵敏度高，操作方便，准确度高、检出限能满足地表水中痕量异丙苯的测定等优点，不失为一种高效的检测分析方法。
参考文献：
[1]杨卫芳，齐峰，李烨，等. 关于固相萃取技术富集水中苯系物的探讨[J]. 环境与可持续发展，2013，38（6）：138-139.
[2]李冠华. 气相色谱法测定工业废气中的异丙苯[J]. 污染防治技术，2013（1）：54-55.
[3]何伟，杨凯. 毛细管气相色谱法同时测定空气中苯乙烯和异丙苯[J]. 污染防治技术，2017（2）：70-72.
[4]金栋. 异丙苯生产技术进展及其国内外市场分析[J]. 自动化应用，2016（5）：28-30.
关键词：苯系物；气相色谱仪；液液萃取
苯系物是重要的化工原料，世界各国对于水中苯系物及挥发性有机物都有限定标准及法律法规，我国在《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006 对其列入污染物监测范围。其中，异丙苯是一种重要的有机化工原料，主要用于生产苯酚和丙酮，其它用途包括用作油漆、清漆和搪瓷珐琅的稀释剂，用作某些石油溶液的成分以及用作高辛烷值航空燃料油组份等。与此同时，异丙苯属低毒类有机物，对人体有较强的麻醉作用，可能引起结膜炎、皮肤炎，并对脾脏和肝脏有害，同时对环境有危害。下面，讨论水中异丙苯的测定，通过实验研究液液萃取-毛细管气相色谱法的应用及效用。
1.实验部分
1.1主要试验仪器和试剂
美国安捷伦7890B型气相色谱仪，配氢火焰离子化检测器（FID）；MMV-1000W型分液漏斗震荡器，上海爱朗仪器有限公司；微量注射器。
1000mg/L异丙苯标准溶液，介质为二硫化碳，国家标准物质研究中心；二硫化碳，色谱纯；优级纯氯化钠和无水硫酸钠，450℃条件下烘烤4h。
实验用水：娃哈哈纯净水，经纯水机处理后使用。
1.2气相色谱仪分析条件
HP-INNOWAX毛细管色谱柱（30m×0.53mm×1μm）；载气为高纯氮气（≥99.999%），柱流速为1.3mL/min，尾吹气流量30mL/min；仪器进样口温度220℃；检测器温度250℃；色谱柱升温程序：初始温度50℃保持2min，以20℃/min的速率升至170℃，恒温保持2min；氢气流量50mL/min，空气流量400mL/min；进样方式为分流进样，分流比为10：1；以待测物色谱保留时间定性，峰面积定量[1]。
1.3水样采集与处理
采用洁静的棕色玻璃容器采集水样，采样前用水样荡洗采样瓶2～3次，采样时不得留有顶上空间和气泡，采样后密封瓶塞，统一进行编号并贴上标签，在4℃冰箱中保存不超过7d。
量取经0.45μm微孔滤膜过滤的100mL水样置于250mL分液漏斗中，加入4g氯化钠振摇溶解，再加入10mL二硫化碳至水样中振摇5min后静置10min，待有机相和水相分离后收集有机相。收集后的有机相通过装有无水硫酸钠的层析柱脱水，取1mL按色谱条件进行分析测定[2]。
1.4标准储备液制备
用移液器准确移取100μL浓度为1000mg/L的异丙苯标准溶液至10mL容量瓶中，用二硫化碳定容至标线后混匀，配制浓度为10mg/L的异丙苯标准中间液。
2.结果与讨论
2.1萃取剂的选择
在液液萃取过程中，选用的萃取剂对待测物要有较强的萃取能力，不溶于水且密度要比水大，以保证取得良好的萃取效率。二硫化碳密度大且不溶于水，萃取过程简单快速，一次萃取就可满足分析回收率的要求。色谱纯二硫化碳杂质少，气相色谱图较其他有机试剂基线平稳，在强极性或中等极性色谱柱子上出峰时间较快且不易干扰待测物，另外异丙苯在二硫化碳中灵敏度较高，响应值较大。因此，该实验选用二硫化碳作为萃取剂。
2.2萃取剂用量的选择
在液液萃取过程中，萃取剂的用量是影响待测物萃取效率的主要因素之一。该实验分析选择5.0mL、10.0mL和15.0mL的二硫化碳对同一浓度的异丙苯标准样品进行液液萃取气相色谱分析。实验结果表明，二硫化碳为5.0mL时异丙苯的测定结果回收率在84%左右，二硫化碳用量为10.0mL时异丙苯的测定结果回收率在94%左右，二硫化碳用量为15.0mL时异丙苯的测定结果回收率在95%左右。为减少有机试剂的使用量，在满足分析回收率的要求的前提下该实验选择二硫化碳的用量为10.0mL[3]。
2.3氯化钠用量的影响
在液液萃取过程中，加入适量的无机盐利用盐析效应以降低有机物和萃取溶剂在水溶液中的溶解度，增加水相中溶液离子强度进而使被萃取组分更容易分配到有机相中，以有利于提高待测物的萃取效率。在100mL含有同一浓度的异丙苯标准水样分别加入0，2，3，4，5g氯化钠后在上述条件下进行液液萃取气相色谱分析，考察不同氯化钠的浓度对样品测定结果回收率的影响。实验结果表明，随着水样中氯化钠加入量的增加，异丙苯测定的回收率也随之变大，当水样中氯化钠加入量超过4g时异丙苯测定结果的回收率变化不大。因此，该实验100mL水样中氯化钠加入量为4g。
2.4标准工作曲线配制和方法检出限
用注射器移取0、3、8、15、30、60μL浓度为10mg/L的异丙苯标准中间液分别至10mL容量瓶中用二硫化碳定容，配制成质量浓度为0.00、3.00、8.00、15.0、30.0、60.0μg/L的异丙苯标准系列。在上述实验条件下，对异丙苯标准系列从低浓度到高浓度进行气相色譜分析，以色谱峰面积为纵坐标、质量浓度为横坐标绘制标准曲线。结果表明，在0.00～60.0μg/L浓度范围内异丙苯线性关系良好，其回归方程为Y=21496.7X-493.1，线性相关系数r=0.9992。异丙苯标准样品色谱图见图1。
在上述色谱条件下对浓度值为3.00μg/L的异丙苯水样连续测定7次，计算其7次测定结果的标准偏差S。方法检出限按公式MDL=S·t（n-1，0.99）计算（在99%的置信区间t（n-1，0.99）=3.143，S为7次测定结果的标准偏差），计算水中异丙苯的检出限均为0.05μg/L。
2.5方法精密度试验
取浓度为8.00μg/L的异丙苯标准溶液在上述气相色谱条件下平行测定7次，计算测定结果的相对标准偏差，见表1。实验结果表明，该方法有较好的精密度，异丙苯溶液7次测定结果的相对标准偏差小于2%。
2.6加标回收率试验
在超纯水中加入不同量的异丙苯标准溶液，配制成浓度为5.00、8.00、10.0和15.0μg/L的加标样品。按上述分析步骤对不同质量浓度的加标样品进行液液萃取气相色谱分析，进行样品加标回收率试验，结果见表2。实验结果表明，异丙苯的加标回收率在94.7%～102.8%间，在分析测试有效范围内，表明该方法准确度较好[4]。
3.结论
随着水环境污染的日愈严重，人们对水质安全意识也在不断增加。实验证明，该方法具有灵敏度高，操作方便，准确度高、检出限能满足地表水中痕量异丙苯的测定等优点，不失为一种高效的检测分析方法。
参考文献：
[1]杨卫芳，齐峰，李烨，等. 关于固相萃取技术富集水中苯系物的探讨[J]. 环境与可持续发展，2013，38（6）：138-139.
[2]李冠华. 气相色谱法测定工业废气中的异丙苯[J]. 污染防治技术，2013（1）：54-55.
[3]何伟，杨凯. 毛细管气相色谱法同时测定空气中苯乙烯和异丙苯[J]. 污染防治技术，2017（2）：70-72.
[4]金栋. 异丙苯生产技术进展及其国内外市场分析[J]. 自动化应用，2016（5）：28-30.