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1.?
Scope范围 本标准操作规程规定了含氯除草剂的
气相色谱-质谱检测方法。
本标准操作规程适用于水中19种含氯除草剂,土壤中18种除草剂(不包含地乐酚)的检测。
19种除草剂和其报告限列于下表中。
序号 | 中文名称 | 英文名称 | CAS No. CAS号 | 报告限
|
水(μg/L) | 土壤 (mg/kg) |
1 | 麦草畏 | Dicamba | 1918-00-9 | 0.5 | 0.2 |
2 | 2-甲基-4氯戊氧基丙酸 | Mecoprop(MCPP) | 93-65-2 | 0.5 | 0.2 |
3 | 2-甲基-4氯苯氧乙酸 | MCPA | 94-74-6 | 0.5 | 0.2 |
4 | 2,4-滴丙酸 | Dichlorprop(2,4-DP) | 120-36-5 | 0.5 | 0.2 |
5 | 2,4-二氯苯氧丙酸 | 2,4-D | 94-75-7 | 0.5 | 0.2 |
6 | 三氯苯氧丙酸 | 2,4,5-TP(Silvex) | 93-72-1 | 0.5 | 0.2 |
7 | 2,4,5-涕 | 2,4,5-T | 93-76-5 | 0.5 | 0.2 |
8 | 地乐酚 | Dinoseb | 88-85-7 | 0.5 | --- |
9 | 4-二氯苯氧丁酸 | 2,4-DB | 94-82-6 | 0.5 | 0.2 |
10 | 毒莠定 | Picloram | 1918-02-1 | 0.5 | 0.2 |
11 | 碘草腈 | Ioxynil | 1689-83-4 | 0.5 | 0.2 |
12 | 二氯吡啶酸 | Clopyralid(Lontrel) | 1702-17-6 | 0.5 | 0.2 |
13 | 2-甲-4-氯丁酸 | MCPB | 94-81-5 | 0.5 | 0.2 |
14 | 4-氯苯氧基乙酸 | 4-chlorophenoxy acetic acid (4-CPA) | 122-88-3 | 0.5 | 0.2 |
15 | 2,6-二氯苯氧乙酸 | 2,6-D | 575-90-6 | 0.5 | 0.2 |
16 | 氟草烟 | Fluroxypyr | 69377-81-7 | 0.5 | 0.2 |
17 | 溴苯腈 | Bromoxynil(Brominal) | 1689-84-5 | 0.5 | 0.2 |
18 | 三苯基三嗪 | 2,4,6-T | 493-77-6 | 0.5 | 0.2 |
19 | 绿草定 | Triclopyr | 55335-06-3 | 0.5 | 0.2 |
2.?
原理试样中的除草剂用有机溶剂提取,经三甲基硅烷化重氮甲烷衍生后,用GC-MS检测,外标法定量。
3.?
标样与试剂3.1实验室使用的水均为超纯水
3.2甲苯:农残级
3.3丙酮:农残级
3.4甲醇:农残级
3.5 乙醚 :农残级,确保其中不含用过氧化物。
3.6苯:农残级
3.7氯化钠:分析纯
将硫酸钠置于马弗炉中于400
℃下烘4小时。
3.8浓硫酸:分析纯
3.9浓盐酸:分析纯
3.10 硫酸钠(分析纯,颗粒,酸化处理,无水):
将硫酸钠置于马弗炉中于400
℃下烘4小时。
硫酸钠的酸化处理:将100 g上述操作所得硫酸钠,用乙醚刚好浸没,再加入100 μL浓硫酸彻底混匀。用旋转蒸发仪去除乙醚,取出1 g固体,加入5 mL超纯水,用pH计测量pH值,确保pH小于4。剩余固体于烘箱中130
℃下保存待用。
3.11 三甲基硅烷化重氮甲烷(2.0 mol/L正已烷溶液):CAS号18107-18-1,百灵威
3.12 硫酸溶液:12 N
准确移取160 mL浓硫酸,缓慢加至250 mL水中并搅拌均匀。待冷却后用水定容至500 mL。
3.13 盐酸:0.1M
准确移取9 mL浓盐酸,缓慢加至950 mL水中并搅拌均匀,用水定容至1000 mL。
3.14 苯-甲醇(8:2)溶液:80 mL苯与20 mL甲醇混合均匀
3.15标准物质
序号 | 名称 | CAS 号 | 纯度(%) | 品牌 |
1 | 麦草畏 | 1918-00-9 | 99.4 | Fluka |
2 | 2-甲基-4氯戊氧基丙酸 | 93-65-2 | 98.7 | Dr.E |
3 | 2-甲基-4氯苯氧乙酸 | 94-74-6 | 98.8 | Herbicide |
4 | 2,4-滴丙酸 | 120-36-5 | 99.5 | Dr.E |
5 | 2,4-二氯苯氧丙酸 | 94-75-7 | 99 | Dr.E |
6 | 三氯苯氧丙酸 | 93-72-1 | 97 | Dr.E |
7 | 2,4,5-涕 | 93-76-5 | 98 | Dr.E |
8 | 地乐酚 | 88-85-7 | 93 | Dr.E |
9 | 4-二氯苯氧丁酸 | 94-82-6 | 99.9 | Fluka |
10 | 毒莠定 | 1918-02-1 | 99 | Dr.E |
11 | 碘草腈 | 1689-83-4 | 99.2 | Dr.E |
12 | 二氟吡啶酸 | 1702-17-6 | 98.7 | Fluka |
13 | 2-甲-4-氯丁酸 | 94-81-5 | 99.5 | Dr.E |
14 | 4-氯苯氧基乙酸 | 122-88-3 | 99.9 | Riedel-deHaen |
15 | 2,6-二氯苯氧乙酸 | 575-90-6 | 99.2 | Dr.E |
16 | 氟草烟 | 69377-81-7 | 99.2 | Riedel-deHaen |
17 | 溴苯腈 | 1689-84-5 | 99.6 | Fluka |
18 | 三苯基三嗪 | 493-77-6 | 99 | Dr.E |
19 | 绿草定 | 55335-06-3 | 99.5 | Dr.E |
3.16 标准贮备溶液(1000 mg/L)的配制
称取除草剂标准物质各10 mg(精确到0.1 mg)分别置于不同的10 mL的容量瓶中,用丙酮溶解并定容到10 mL,得到标准储备溶液的浓度均为1000 mg/L。标准贮备溶液储存在-18
℃的冰箱中。
3.17 标准工作溶液(10 mg/L)的配制
分别准确移取除草剂标准贮备溶液各100 μL于同一个10 mL棕色容量瓶中,用丙酮稀释至刻度并混合均匀。该标准工作溶液中,各除草剂物质的浓度均为10 mg/L。 该标准工作溶液于-18
℃保存,有效期为3个月。
3.18 甲酯化标准溶液的制备(0.5 mg/L、1.5 mg/L 和 5.0 mg/L)
准确移取50 μL、 150 μL和500 μL标准工作溶液分别置于3个20 mL顶空瓶中,按步骤5.5.5和5.6浓缩和衍生。
甲酯化标准溶液须临用现配。
3.19 标准校正溶液的配制
准确移取适量标准工作溶液(使其与样品中目标物的浓度相近)于样品提取用溶剂中(对于水样是乙醚,对于土样是乙醚和丙酮混合溶液(8:2)),干燥过夜,按步骤6.3~6.4浓缩与衍生。标准校正溶液须临用现配。
4.?
仪器设备4.1?
气相色谱-质谱仪:安捷伦 6890
气相色谱/ 5970质谱仪(或其它类似仪器)
4.2? K-D浓缩器
4.3? 氮吹仪
4.4? 涡旋混合仪
4.5?
移液器:10 μL、100 μL、200 μL、1 mL、5 mL、10 mL
4.6? 分析天平:梅特勒-托利多(精确至0.0001 g)
4.7? 棕色容量瓶:1 mL、10 mL
4.8? 烧杯:1 L
4.9? 漏斗
4.10? 分液漏斗:2 L
4.11? 锥形瓶:500 mL
4.12? 棕色旋口顶空瓶:20 mL
4.13? Zeolite沸石
4.14? Water bath水浴锅
4.15? Graduated flask: 1 L 量筒:1 L
4.16? pH meter pH 计
4.17? Acid pH paper酸性pH试纸
4.18? Shaker:IKA KS501D振荡器:IKA KS501D
4.19?
Centrifugal machine:Eppenderf 5804R 离心机:Eppenderf 5804R
4.20? Filter paper: qualitative filter paper滤纸:定性滤纸
5.?
Sample Preparation and Storing试样制备和保存5.1? Soil must be mixed well 土壤要混合均匀
5.2? 提取物须冷藏(4
℃)避光保存。
5.3? 水样的提取
5.3.1 用量筒量取1 L样品至2 L的分液漏斗中,加入250 g 氯化钠(3.7),密封振荡使氯化钠完全溶解。
5.3.2 加入12 N硫酸(3.12)17 mL摇匀。用pH试纸检查溶液pH值。用上述硫酸溶液调节pH小于或等于2.0。
5.3.3 向样品中加入120 mL的乙醚,密闭后剧烈振摇10 min,期间定期泄压。静置至少10min以使有机相和水相分离。如果乳化层超过总溶液体积的三分之一,须使用一些技术,如搅拌、玻璃毛过滤、离心或其它物理方法,使两相完全分离。
5.3.4 转移水相到1 L的烧杯中,收集乙醚相到装有20 g酸化的无水硫酸钠(3.10)的500 mL锥形瓶中,定期振摇确保有机溶液干燥。
5.3.5 将水相倒回分液漏斗中,用乙醚重复提取3次(5.3.3-5.3.4),每次加入乙醚60 mL。合并乙醚相于上述的500 mL锥形瓶中,用酸化的无水硫酸钠振摇干燥2小时以上。
5.4? 土壤样品的提取
5.4.1 称取适量样品于500 mL三角锥形瓶中,使其量折算成样品干重为50 g。加入20 mL的0.1 M的盐酸溶液充分混匀酸化样品。再用浓盐酸调节至pH小于或等于2,监测pH的变化15分钟,如果pH不是小于或者等于2,再加入浓盐酸,直到pH稳定的小于或者等于2.为止。
5.4.2 加入20 mL丙酮到上述三角锥形瓶中,于振荡器上200 r/min 振摇20 min。加入80 mL乙醚同前述操作再振摇20 min。轻轻的转移出提取液到1 L的分液漏斗中。
5.4.3 再重复5.4.2操作两次,每次振摇15 min,倾出提取液到5.4.2中的1 L的分液漏斗中。
5.4.4三次提取以后,如果收集的提取液体积不到加入体积的75 %,要在按照6.2.3再提取一次。
5.4.5用60 mL乙醚分三次清洗三角瓶中的样品,再加入20 mL丙酮,涡旋1 min,转移到100 mL的离心管中,8000转/每分钟离心分离10分钟,合并上层有机液到上述1 L的分液漏斗中。再用30 mL乙醚洗涤锥形瓶中的样品三次,合并有机层到上述1 L分液漏斗中。
5.4.6 加入0.1 M的盐酸溶液100 mL到装有提取液的1 L分液漏斗中,检测提取液的pH值,如果大于2,加浓盐酸调节至小于或者等于2。摇晃分液漏斗3 min,静置分层,收集水相到250 mL的分液漏斗中。水相中加入50 mL 乙醚剧烈振摇10 min,收集有机相到含提取液的1 L分液漏斗中,弃去水相。
5.4.7 提取液经含有15 g左右酸化的无水硫酸钠(3.10)滤纸过滤到500 mL具塞锥形瓶中。加入30 g酸化过的无水硫酸钠,间歇地剧烈振摇,使提取液和干燥剂充分接触,干燥2小时以上。
备注:提取液必须保证充分的干燥,以保证酯化效率。提取液可干燥过夜。
5.5? 提取液浓缩
5.5.1 通过一装有玻璃毛的漏斗将干燥的提取液转移入K-D浓缩瓶中。在转移过程中,用一玻璃棒将结块的硫酸钠压碎。用20~30 mL乙醚冲洗锥形瓶和漏斗,以确保提取液转移完全。
5.5.2 在K-D浓缩瓶中加入1-2个干净的沸石,连接一个三球的施奈德柱,预先在snyder柱的顶端加入1 mL的乙醚。
5.5.3 将K-D瓶放入热水浴中,使其浓缩管部分浸在热水中,整个烧瓶底的圆表面在蒸汽中加热。水浴温度建议65~75
℃(对于水样)或70~85
℃(对于土壤样品)。蒸馏的速度应保持在所有的球形都在鼓泡,但没有浸满。当液体体积浓缩至4~5 mL(对于水样)或10 mL左右(对于土壤样品)时,将K-D浓缩仪移出水浴,保持回流冷却至少10 min。
5.5.4 移开施奈德柱,将提取液转移入20 mL棕色顶空瓶中,用1~2 mL的乙醚冲洗浓缩瓶和下面的连接管,冲洗液并入顶空瓶中,该浓缩后的提取液再用氮吹方法进行进一步浓缩。
5.5.5 将顶空瓶放置于40
℃的水浴中,用氮气缓慢吹至近干。
Note注意:
1? 不要用塑料的浓缩管盛放样品。
2? 浓缩管的内壁必须用乙醚冲洗数次。浓缩过程中,浓缩管中的溶液必须低于水面。以保证避免水份冷凝到样品中(如溶剂的高度应该低于水浴的高度)。如果有水在顶空瓶壁凝结,必须要擦干。
5.6? 衍生化
用2 mL苯-甲醇(3.14)溶液溶解5.3.5所获的提取液浓缩物,加入200 μL的2 mol/L三甲基硅烷化重氮甲烷溶液(3.11),旋紧瓶盖,混匀。30
℃下衍生30 min,然后用平缓的N2吹至近干,用丙酮溶解并稀释至1 mL。混匀,用
气相色谱-质谱仪进行分析。
Remark:
备注:
由于衍生效率并不与除草剂浓度呈线性相关,因此分析流程可分为:
1)? 按3.18制备0.5,1.5和5.0 mg/L的甲酯化标品溶液
2)? 根据步骤5.3-5.6制备样品溶液,并与甲酯化标准溶液一起分析。
3)? 确认样品中是否含有除草剂并根据甲酯化标准溶液估算其浓度。
若结果为阳性,则制备根据目标物的浓度制备标准校正溶液(3.18),同时复测样品。
若结果为阴性,则无需再制备标准校正溶液。
5.7? 仪器参数
5.7.1
气相色谱参数:
Mode of column
色谱柱型号 |
DB-5MS:30 m×0.25 mm×0.25 μm, or equivalent |
Injection temperature
进样口温度 |
250 ℃ |
Split mode
分流模式 |
Splitless
不分流 |
Carrier gas
载气 |
Helium
氦气 |
Injection volume
进样体积 |
2 μL |
Flow
流速 |
1.0 mL/min |
Initial temperature
起始温度 |
60 oC |
Temperature program
升温程序 | Time (min) 时间 | Rate (oC/min) 升温速率 | Hold time (min) 温度保持时间 |
| 60 | 1 |
4 | 230 | 0 |
| 20 | 320 | 5 |
Total time
总运行时间 |
53 min |
5.8? MS parameters 质谱参数:
Quad. Temperature 四级杆温度 | 150 ℃ |
Source Temperature 离子源温度 | 230 ℃ |
Transfer line 传输线温度 | 280 ℃ |
Solvent Delay 溶剂延迟时间 | 2 min |
SIM Parameter SIM模式参数设定 | See appendix I 见附录1 |
备注:由于本实验容易使仪器系统污染,从而影响一些物质出峰,所以建议视峰形及仪器灵敏度每10~20个样品,对仪器进行一次维护。
6.?
Result 结果6.1? 定性分析
根据样品中化合物的保留时间和特征定性离子及丰度比进行定性。
6.2? 定量分析
根据各化合物的峰面积,用外标法定量。
6.21 按以下公式计算样品中水中除草剂的浓度:
其中:
C ——样品中除草剂的浓度
A1 ——样品峰面积
A2 ——标准校正溶液的峰面积
C0 ——标准校正溶液的理论值
V ——样品最后定容体积
W —— 样品取样量
6.2.2 按以下公式计算样品中土壤中除草剂的浓度:
其中:
C——样品中除草剂的浓度
A1 ——样品峰面积
A2 ——标准校正溶液的峰面积
C0 ——标准校正溶液的理论值
V ——样品最后定容体积
W —— 样品取样量,g
Dw(%)—— 样品干系数