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方案概述

前言：

环境中的酚污染主要指酚类化合物对水体的污染，含酚废水是当今世界上危害大、污染范围广的工业废水之一，是环境中水污染的重要来源。在许多工业领域诸如煤气、焦化、炼油、冶金、机械制造、玻璃、石油化工、木材纤维、化学有机合成工业、塑料、医药、农药、油漆等工业排出的废水中均含有酚。这些废水若不经过处理，直接排放、灌溉农田则可污染大气、水、土壤和食品。

本篇文章参考了《水质酚类化合物的测定液液萃取/气相色谱法》（HJ 676-2013），采用英国365集团官网气相色谱仪GC6100配置FID检测器搭配ALS6100液体自动进样器，对水质酚类化合物进行检测。

关键词：酚类化合物；气相色谱仪；FID检测器；水质。

1.实验方法

1.1 仪器配置

英国365集团官网GC6100气相色谱仪

表1气相色谱系统配置清单

序号	名称	数量
1	GC6100气相色谱仪	1
2	FID检测器	1
3	ALS6100液体自动进样器	1

1.2 试剂和标准品

表2 试剂和标准品清单

序号	名称	规格/纯度
1	甲醇中13种酚类混标	500-2500mg/L，1mL
2	实验用水	超纯水
3	二氯甲烷	色谱纯
4	乙酸乙酯	色谱纯
5	正己烷	色谱纯
6	甲醇	色谱纯
7	无水硫酸钠	分析纯
8	氯化钠	优级纯
9	盐酸	分析纯
10	氢氧化钠	分析纯

1.3 实验材料及辅助设备

载气：高纯氮气，≥99.999%；

燃烧气：氢气发生器；

助燃气：空气发生器；

浓缩装置：旋转蒸发仪、氮吹浓缩仪；

天平：电子天平，精度0.1mg；

分液漏斗：1000mL；

微量注射器：10μL、50μL、100μL；

一般实验室常用仪器设备。

1.4 气相色谱仪参考条件

色谱柱：石英毛细管色谱柱，30m×0.32mm×0.25μm，固定液为5%苯基-95%甲基聚硅氧烷；

程序升温：柱初始温度50℃，保持5分钟，以6℃/min速率升温至150℃，以20 ℃/min 升温至300 ℃，保持2.0 min；

色谱柱流量：1.5mL/min；

进样口温度：250℃；

检测器温度：300℃；

空气流量：300mL/min；

氢气流量：40mL/min；

尾吹流量：10mL/min；

进样方式：不分流进样，进样0.75min后吹扫，吹扫流量40mL/min；

进样量：1.0μL。

1.5 校准曲线的绘制

取一定量酚类化合物标准溶液于二氯甲烷/乙酸乙酯混合溶剂中，制备7个浓度点的校准系列，各目标化合物的校准系列见下表。按照色谱参考条件（1.4），分别取校准系列溶液1.0 μL由低浓度到高浓度依次进样分析，以峰面积为纵坐标，以目标化合物浓度为横坐标，绘制校准曲线。

表3 校准曲线的配制（单位：mg/L）

序号	化合物名称	STD-1	STD-2	STD-3	STD-4	STD-5	STD-6	STD-7
1	苯酚	1.0	2.5	5.0	10.0	15.0	20.0	25.0
2	2-氯酚	2.0	5.0	10.0	20.0	30.0	40.0	50.0
3	3-甲酚	1.0	2.5	5.0	10.0	15.0	20.0	25.0
4	2-硝基酚	2.0	5.0	10.0	20.0	30.0	40.0	50.0
5	2，4-二甲酚	1.0	2.5	5.0	10.0	15.0	20.0	25.0
6	2，4-二氯酚	2.0	5.0	10.0	20.0	30.0	40.0	50.0
7	4-氯酚	2.0	5.0	10.0	20.0	30.0	40.0	50.0
8	4-氯-3-甲酚	1.0	2.5	5.0	10.0	15.0	20.0	25.0
9	2，4，6-三氯酚	2.0	5.0	10.0	20.0	30.0	40.0	50.0
10	2，4-二硝基酚	5.0	12.5	25.0	50.0	75.0	100	125
11	4-硝基酚	2.0	5.0	10.0	20.0	30.0	40.0	50.0
12	2-甲基-4，6-二硝基酚	5.0	12.5	25.0	50.0	75.0	100	125
13	五氯酚	2.0	5.0	10.0	20.0	30.0	40.0	50.0

2.结果与讨论

2.1 标样定性实验

图1 标准溶液（STD-5）色谱图

表4 标准溶液（STD-5）色谱参数

化合物名称	保留时间（min）	峰面积	理论塔板数	分离度
苯酚	10.888	126.593	383951	2.479
2-氯酚	11.074	188.398	310193	32.059
3-甲酚	13.540	126.705	531152	19.686
2-硝基酚	15.031	158.055	607030	5.335
2，4-二甲酚	15.435	130.823	688429	6.282
2，4-二氯酚	15.912	143.984	673486	10.157
4-氯酚	16.672	178.493	857298	29.514
4-氯-3-甲酚	18.824	96.667	1040240	18.676
2，4，6-三氯酚	20.257	120.252	1036313	39.509
2，4-二硝基酚	23.077	254.131	2136294	5.253
4-硝基酚	23.385	147.244	2974882	17.01
2-甲基-4，6-二硝基酚	24.306	305.556	3239277	23.997
五氯酚	25.511	88.235	4828662	N/A

说明：由上述图表可见，13种酚类化合物各色谱峰的分离度均大于1.5，满足实验分析需求。

2.2 线性

图2 13种酚类化合物标准曲线及相关系数

说明：本次测试的13种酚类化合物标准浓度梯度如表3所示，各组分的线性良好，线性相关系数均R＞0.999，满足实验分析需求。

2.3 精密度

图3 标准溶液5mg/L色谱图

图4 标准溶液20mg/L色谱图

图5 标准溶液40mg/L色谱图

表5 精密度色谱参数

化合物名称	低浓度（mg/L）	RSD（%）	中浓度（mg/L）	RSD（%）	高浓度（mg/L）	RSD（%）
苯酚	2.5	1.107	10.0	1.322	20.0	0.662
2-氯酚	5.0	0.822	20.0	1.185	40.0	0.756
3-甲酚	2.5	1.105	10.0	1.469	20.0	0.608
2-硝基酚	5.0	1.181	20.0	1.522	40.0	0.648
2，4-二甲酚	2.5	1.315	10.0	1.548	20.0	0.648
2，4-二氯酚	5.0	1.187	20.0	1.480	40.0	0.604
4-氯酚	5.0	1.225	20.0	1.523	40.0	0.568
4-氯-3-甲酚	2.5	1.278	10.0	1.514	20.0	0.523
2，4，6-三氯酚	5.0	1.320	20.0	1.364	40.0	0.429
2，4-二硝基酚	12.5	0.984	50.0	0.941	100	0.340
4-硝基酚	5.0	1.369	20.0	1.425	40.0	0.440
2-甲基-4，6-二硝基酚	12.5	1.414	50.0	1.314	100	0.294
五氯酚	5.0	1.370	20.0	1.569	40.0	0.311

说明：分别对低、中、高（以五氯酚为例即5mg/L、20mg/L、40mg/L）不同浓度水平的标准溶液进行6次重复性测定，其相对标准偏差分别为：0.82～1.4%、0.94%～1.6%、0.29%～0.76%各物质色谱峰的相对标准偏差RSD均符合标准要求。

2.4 检出限

图6 检出限溶液（0.25-1.25mg/L）色谱图

表6 方法检出限和测定下限

化合物名称	检出限（μg/L）	测定下限（μg/L）
苯酚	0.05	0.20
2-氯酚	0.14	0.56
3-甲酚	0.05	0.20
2-硝基酚	0.11	0.44
2，4-二甲酚	0.03	0.12
2，4-二氯酚	0.10	0.40
4-氯酚	0.11	0.44
4-氯-3-甲酚	0.04	0.16
2，4，6-三氯酚	0.15	0.60
2，4-二硝基酚	0.22	0.88
4-硝基酚	0.11	0.44
2-甲基-4，6-二硝基酚	0.25	1.00
五氯酚	0.15	0.60

说明：以取样体积500mL，定容1.0mL计，标准溶液（0.25-1.25mg/L）重复进样8次，经计算可得，方法检出限为0.03～0.25μg/L，测定下限为0.12～1.0μg/L，符合标准要求。

2.5 样品测定

图7 样品测定色谱图

表7空白样品测定结果

化合物名	空白浓度（μg/L）	空白加标浓度（μg/L）	加标量（μg/L）	空白加标回收率（%）	标准要求（%）
苯酚	ND	7.51	8.0	93.9	60-130
2-氯酚	ND	14.9	16.0	93.1	60-130
3-甲酚	ND	7.57	8.0	94.6	60-130
2-硝基酚	ND	15.1	16.0	94.4	60-130
2，4-二甲酚	ND	7.05	8.0	88.1	60-130
2，4-二氯酚	ND	15.4	16.0	96.2	60-130
4-氯酚	ND	15.3	16.0	95.6	60-130
4-氯-3-甲酚	ND	7.96	8.0	99.5	60-130
2，4，6-三氯酚	ND	15.7	16.0	98.1	60-130
2，4-二硝基酚	ND	39.3	40.0	98.3	60-130
4-硝基酚	ND	17.1	16.0	107	60-130
2-甲基-4，6-二硝基酚	ND	41.6	40.0	104	60-130
五氯酚	ND	18.5	16.0	116	60-130

表8 地表水样品测定结果

化合物名	样品浓度（μg/L）	样品加标浓度（μg/L）	加标量（μg/L）	加标回收率（%）	标准要求（%）
苯酚	ND	9.80	10.0	98.0	60-130
2-氯酚	ND	19.4	20.0	97.0	60-130
3-甲酚	ND	9.11	10.0	91.1	60-130
2-硝基酚	ND	18.4	20.0	92.0	60-130
2，4-二甲酚	ND	9.39	10.0	93.9	60-130
2，4-二氯酚	ND	23.1	20.0	116	60-130
4-氯酚	ND	20.2	20.0	101	60-130
4-氯-3-甲酚	ND	10.6	10.0	106	60-130
2，4，6-三氯酚	ND	23.5	20.0	118	60-130
2，4-二硝基酚	ND	55.2	50.0	110	60-130
4-硝基酚	ND	20.1	20.0	101	60-130
2-甲基-4，6-二硝基酚	ND	53.3	50.0	107	60-130
五氯酚	ND	18.8	20.0	94.0	60-130

备注：“ND”表示测定结果未检出。

说明：空白样品和地表水样品分别取500mL，以实验室超纯水为空白试样。按照标准要求对空白试样、空白样品加标、样品、样品加标进行分析测定。空白加标回收率为88.1%～116%，样品加标回收率为91.1%～118%，符合标准要求。

3.结论

本方法采用英国365集团官网气相色谱仪GC6100配置FID检测器搭配ALS6100液体自动进样器，依据《水质酚类化合物的测定液液萃取/气相色谱法》（HJ 676-2013）对水质酚类化合物进行检测。

实验结果显示，酚类化合物各物质间色谱峰的分离度均大于1.5，满足实验分析需求。标准浓度梯度如表3所示，各组分的线性良好，线性相关系数均R＞0.999。分别对低、中、高不同浓度标准样品进行6次重复性测定，其RSD分别为：0.82～1.4%、0.94%～1.6%、0.29%～0.76%。对低浓度标准样品进行8次重复测定，方法检出限为0.03～0.25μg/L，测定下限为0.12～1.0μg/L。对实际样品进行测定，测定结果空白加标回收率为88.1%～116%，样品加标回收率为91.1%～118%，符合标准要求。说明使用英国365集团官网气相色谱仪可以依据该方法对水质酚类化合物进行检测。

4.注意事项

4.1 实验中使用的溶剂和试剂均具有一定的毒性，样品前处理过程应在通风橱中进行，操作时应按规定要求佩戴实验室防护用品，避免溶剂和试剂直接接触皮肤和衣物。

4.2 标准储备溶液应于4℃以下避光密封冷藏，使用前需恢复至室温。

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