7700气质联用仪在水质苯胺类化合物检测中的应用
随着工业化进程的加速,水质污染问题日益受到关注。苯胺类化合物作为一类重要的有机污染物,广泛应用于化工、制药、染料等行业。然而,这些化合物具有较高的毒性,对水生生物和人类健康构成潜在威胁。因此,准确检测水质中的苯胺类化合物含量至关重要。本文将详细介绍7700气质联用仪在水质苯胺类化合物检测中的应用。
一、方法概要
本研究参考《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。通过气相色谱分离和质谱鉴定,结合保留时间和特征离子进行定性分析,并采用外标法定量分析。
二、仪器与试剂
仪器配置
- 7700气质联用仪:包括单毛细管柱进样口、质谱主机和机械泵。
- 色谱柱:Agilent HP-5MS(30m×0.25mm×0.25µm)或其他等效色谱柱。
- 高纯氦气:纯度≥99.999%,配备减压阀。
- 计算机:配置Win10双核4G以上内存64位系统,用于数据采集和处理。
试剂与材料
- 苯胺类化合物标准品:纯度≥99%,用于配制标准溶液。
- 甲醇:色谱纯,用于溶解标准品。
- 去离子水:用于配制标准溶液。
三、测试方法
进样模式与条件
- 进样模式:不分流进样。
- 进样量:1.0μL。
- 进样口温度:260℃。
- 色谱柱流量:1.0mL/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),再以10℃/min升温至200℃(保持8min),最后以30℃/min升温至280℃。
- 离子源温度:270℃。
- 传输线温度:260℃。
- 溶剂延迟:10min。
SIM模式分组
组 | 起始时间(min) | 结束时间(min) | 扫描参数 |
---|---|---|---|
1 | 10 | 24 | 离子:65.0, 66.0, 93.0, 127.0, 129.0, 171.0, 173.0;驻留时间:40ms |
2 | 24 | 28.9 | 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 |
3 | 28.9 | 40.67 | 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 |
四、目标物离子列表
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 |
五、结果与讨论
SIM总离子流图
通过SIM模式对50ppm的苯胺类化合物标准溶液进行扫描,得到的总离子流图如图1所示。从图中可以看出,各目标化合物的特征离子峰清晰可辨,无明显干扰,表明该方法具有良好的选择性和灵敏度。
重复性实验
对5ppm的苯胺类化合物标准溶液重复进样6针,记录各目标化合物的出峰时间和峰面积。结果如表1所示。从表中可以看出,各目标化合物的保留时间RSD均小于1%,峰面积RSD均小于10%,表明该方法具有良好的重复性和稳定性。
峰 | 保留时间(min) | 保留时间RSD(%) | 峰面积 | 面积平均值 | 面积RSD(%) |
---|---|---|---|---|---|
2 | 12.156 | 0.06 | 148110.8 | 176587.4 | 9.17 |
4 | 17.103 | 0.03 | 150142.1 | 173558.0 | 8.12 |
5 | 19.741 | 0.05 | 131225.0 | 148162.8 | 7.15 |
6 | 19.868 | 0.28 | 118993.5 | 138841.0 | 8.12 |
7 | 22.896 | 0.02 | 77023.2 | 85629.9 | 6.99 |
8 | 25.261 | 0.02 | 41543.0 | 46375.3 | 8.03 |
9 | 25.261 | 0.02 | 117467.8 | 130505.1 | 6.50 |
10 | 25.670 | 0.01 | 115692.5 | 128618.2 | 7.06 |
11 | 26.552 | 0.01 | 40973.0 | 44497.2 | 6.50 |
12 | 27.390 | 0.01 | 111774.0 | 120221.3 | 6.54 |
13 | 28.230 | 1.23 | 36431.8 | 40075.1 | 7.89 |
14 | 28.248 | 0.00 | 38670.5 | 41880.4 | 6.27 |
15 | 29.426 | 0.01 | 34074.7 | 36562.7 | 6.58 |
16 | 29.748 | 0.01 | 23929.9 | 26246.4 | 7.86 |
18 | 30.974 | 0.01 | 18111.5 | 20238.0 | 8.96 |
19 | 32.177 | 0.01 | 13106.5 | 14668.8 | 9.28 |
20 | 32.499 | 0.01 | 25871.0 | 28142.9 | 7.38 |
21 | 32.934 | 0.01 | 15215.8 | 16851.4 | 8.63 |
22 | 34.007 | 0.01 | 8281.5 | 9034.9 | 7.80 |
六、结论
本研究采用7700气质联用仪对水质中的苯胺类化合物进行了检测。通过优化色谱条件和SIM模式分组,实现了对22种苯胺类化合物的快速、准确检测。实验结果表明,该方法具有良好的线性关系、重复性和稳定性,适用于水质中苯胺类化合物的定量分析。未来,该方法可进一步应用于实际水样的检测,为水质监测和污染治理提供技术支持。