单四极杆气相色谱质谱联用仪-安益谱7700气质联用仪测定水质苯胺类化合物的应用研究
摘要
本文基于《HJ 822-2017 水质苯胺类化合物的测定 气相色谱-质谱法》，采用7700气质联用仪对水质中的苯胺类化合物进行检测。通过优化仪器配置和测试方法，实现了对多种苯胺类化合物的高效定性和定量分析。实验结果表明，该方法具有良好的重复性和准确性，为水质检测提供了可靠的技术支持。
关键词
7700气质联用仪；苯胺类化合物；水质检测；气相色谱-质谱法
一、引言
苯胺类化合物是一类重要的有机污染物，广泛存在于工业废水和环境中。由于其具有较高的毒性和环境持久性，对水质安全构成潜在威胁。因此，开发一种高效、准确的检测方法对于水质监测具有重要意义。本文参考《HJ 822-2017 水质苯胺类化合物的测定 气相色谱-质谱法》，利用7700气质联用仪对水质中的苯胺类化合物进行检测，旨在为水质检测提供一种可靠的技术手段。
二、实验部分
（一）仪器与试剂
- 仪器设备
- 7700气质联用仪（包括单毛细管柱进样口、质谱主机、机械泵）
- 色谱柱：Agilent HP-5MS（30m×0.25mm×0.25µm）
- 高纯氦气及减压阀
- 计算机（Win10双核4G以上内存64位系统）
- 试剂
- 挥发性有机物混标（包含多种苯胺类化合物）
- 高纯氦气（纯度≥99.999%）
（二）测试方法
- 进样模式：不分流
- 进样量：1.0μL
- 进样口温度：260℃
- 色谱柱条件
- 色谱柱：Agilent HP-5MS（30m×0.25mm×0.25µm）
- 流量：1ml/min（恒流模式）
- 柱箱升温程序：40℃（保持5min）→以5℃/min升温至100℃（保持3min）→以10℃/min升温至200℃（保持8min）→以30℃/min升温至280℃
- 质谱条件
- 组1：10-24min，离子：65.0, 66.0, 93.0, 127.0, 129.0, 171.0, 173.0，驻留时间：40ms
- 组2：24-28.9min，离子：65.0, 90.0, 92.0, 108.0, 126.0, 138.0, 161.0, 163.0, 172.0, 195.0, 197.0, 199.0，驻留时间：15ms
- 组3：28.9-40.67min，离子：90.0, 91.0, 124.0, 125.0, 142.0, 153.0, 172.0, 176.0, 183.0, 206.0, 217.0, 222.0, 250.0, 252.0, 261.0, 263.0, 266.0, 296.0，驻留时间：15ms
- 离子源温度：270℃
- 传输线温度：260℃
- 溶剂延迟：10min
- 扫描模式：选择离子监测（SIM），分组如下：
三、结果与讨论
（一）目标物离子列表
实验中检测了22种苯胺类化合物，其保留时间、定量离子和辅助离子如下表所示：
| 序号 | 化合物 | 保留时间（min） | 定量离子（m/z） | 辅助离子（m/z） |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 苯胺-d5 | N/A | 98 | 71, 70 |
| 2 | 苯胺 | 12.166 | 93 | 66, 65 |
| 3 | 1，2-二氯苯-d4 | N/A | 150 | 152, 115 |
| 4 | 2-氯苯胺 | 17.115 | 127 | 129, 65 |
| 5 | 3-氯苯胺 | 19.753 | 127 | 129, 65 |
| 6 | 4-氯苯胺 | 19.885 | 127 | 129, 65 |
| 7 | 4-溴苯胺 | 22.912 | 173 | 171, 65 |
| 8 | 2-硝基苯胺 | 25.274 | 138 | 65, 92 |
| 9 | 2，4，6-三氯苯胺 | 25.271 | 195 | 197, 199 |
| 10 | 3，4-二氯苯胺 | 25.680 | 161 | 163, 90 |
| 11 | 3-硝基苯胺 | 26.567 | 65 | 92, 138 |
| 12 | 2，4，5-三氯苯胺 | 27.402 | 195 | 197, 199 |
| 13 | 4-氯-2-硝基苯胺 | 28.247 | 172 | 126, 138 |
| 14 | 4-硝基苯胺 | 28.262 | 65 | 138, 108 |
| 15 | 2-氯-4-硝基苯胺 | 29.440 | 90 | 172, 142 |
| 16 | 2，6-二氯-4-硝基苯胺 | 29.762 | 124 | 206, 176 |
| 17 | 菲-d10 | N/A | 188 | 189, 80 |
| 18 | 2-溴-6-氯-4-硝基苯胺 | 30.992 | 252 | 222, 250 |
| 19 | 2-氯-4，6-二硝基苯胺 | 32.203 | 217 | 125, 90 |
| 20 | 2，6-二溴-4-硝基苯胺 | 32.523 | 266 | 296, 90 |
| 21 | 2，4-二硝基苯胺 | 32.959 | 183 | 91, 153 |
| 22 | 2-溴-4，6-二硝基苯胺 | 34.033 | 90 | 261, 263 |
（二）SIM总离子流图
通过选择离子监测（SIM）模式，实验得到了水质苯胺50ppm的总离子流图。图中清晰显示了各目标化合物的出峰情况，表明该方法能够有效分离和检测目标物。
（三）校正曲线
实验绘制了0.5ppm、1ppm、2ppm、3ppm、5ppm浓度标准溶液的校正曲线。结果显示，各化合物的线性关系良好，相关系数均大于0.99，表明该方法具有较高的定量准确性。
（四）重复性实验
对5ppm的苯胺标准溶液重复进样6针，记录各化合物的出峰时间和峰面积。实验结果如下表所示：
| 峰号 | 化合物名称 | 保留时间RSD(%) | 面积平均值 | 面积RSD(%) |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 苯胺 | 0.06 | 176587.4 | 9.17 |
| 4 | 2-氯苯胺 | 0.03 | 173558.0 | 8.12 |
| 5 | 3-氯苯胺 | 0.05 | 148162.8 | 7.15 |
| 6 | 4-氯苯胺 | 0.28 | 138841.0 | 8.12 |
| 7 | 4-溴苯胺 | 0.02 | 85629.9 | 6.99 |
| 8 | 2-硝基苯胺 | 0.02 | 46375.3 | 8.03 |
| 9 | 2，4，6-三氯苯胺 | 0.02 | 130505.1 | 6.50 |
| 10 | 3，4-二氯苯胺 | 0.01 | 128618.2 | 7.06 |
| 11 | 3-硝基苯胺 | 0.01 | 44497.2 | 6.50 |
| 12 | 2，4，5-三氯苯胺 | 0.01 | 120221.3 | 6.54 |
| 13 | 4-氯-2-硝基苯胺 | 1.23 | 40075.1 | 7.89 |
| 14 | 4-硝基苯胺 | 0.00 | 41880.4 | 6.27 |
| 15 | 2-氯-4-硝基苯胺 | 0.01 | 36562.7 | 6.58 |
| 16 | 2，6-二氯-4-硝基苯胺 | 0.01 | 26246.4 | 7.86 |
| 18 | 2-溴-6-氯-4-硝基苯胺 | 0.01 | 20238.0 | 8.96 |
| 19 | 2-氯-4，6-二硝基苯胺 | 0.01 | 14668.8 | 9.28 |
| 20 | 2，6-二溴-4-硝基苯胺 | 0.01 | 28142.9 | 7.38 |
| 21 | 2，4-二硝基苯胺 | 0.01 | 16851.4 | 8.63 |
| 22 | 2-溴-4，6-二硝基苯胺 | 0.01 | 9034.9 | 7.80 |
从表中可以看出，各化合物的保留时间RSD均小于1.23%，峰面积RSD均小于9.28%，表明该方法具有良好的重复性。
四、结论
本文利用7700气质联用仪，参考《HJ 822-2017 水质苯胺类化合物的测定 气相色谱-质谱法》，成功实现了对水质中多种苯胺类化合物的检测。实验结果表明，该方法具有良好的线性关系、较高的定量准确性和重复性，能够满足水质检测的实际需求。未来，该方法可进一步应用于实际水样分析，为水质安全监测提供有力支持。
