主题:【原创】土壤中挥发性有机物检测的经验分享

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挥发性有机物(Volatile organic compounds,VOCs)是一类常见的废气,比较容易沉积在土壤中,其含量小、易挥发,检测、分析过程需要严格控制细节,针对这个检测难题,有几点想法希望和大家讨论一二。




一、分析测试注意事项

为确保实验的顺利性,我们先来看看分析测试时的注意事项。

1.吹扫捕集中有三个温度控制需要注意,分别是吹扫温度、捕集阱温度和传输线温度。

通常吹扫温度为室温,捕集阱解析温度设为200℃,传输线温度100℃。酮类物质的吹扫温度升至80℃,吹扫捕集效率和回收率可明显提高。

2.避免溶剂污染。有机实验室溶剂使用量大,特别是在半挥发性有机物前处理中,会使用大量的二氯甲烷、丙酮等挥发性有机溶剂。特别是二氯甲烷,穿透力极强,很容易附着在实验器皿和实验人员衣物上,造成溶剂污染。因此,在做挥发性有机物分析时,要注意以下几点:

①VOC分析仪器、实验器皿、配制标曲应单独设立房间;

②VOC样品和SVOC样品区分开,单独存放;

③将40mL吹扫瓶(包括搅拌子)用自来水冲洗干净,再用蒸馏水冲洗,放入105℃烘箱烘烤2h(除有机物),然后放入密封的干燥器中备用;

④实验用水煮沸(除有机物)冷却后使用,每日要做实验室空白检测。

3.验证系统是否被污染。分析完高浓度样品(包括加标样品)后,要插入多个空白样品验证系统是否被污染,避免影响到下一个样品。

4.注意样品的时效性。样品应于4℃以下避光保存,并在7日内完成检测分析。

5.标准曲线并不强制要求线性拟合。若标准系列中某个目标化合物相对响应因子RRF的相对标准偏差大于20%,也可采用非线性拟合方式进行校准,其相关系数应≥0.990。





二、分析方法的选择





土壤中挥发性有机物的分析通常使用吹扫捕集-气相色谱质谱法和顶空-气相色谱质谱法。

国家先后颁布了两个标准《土壤和沉积物 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱质谱法》HJ605-2011和《土壤和沉积物 挥发性有机物的测定 顶空/气相色谱质谱法》HJ642-2013。

两种方法都是GCMS检测,区别在于样品的引入方式不同。接下来,我们对两种方法做个简单介绍。

1.顶空(head space)

这里的顶空是指静态顶空。由于挥发性有机物沸点较低,通过加热样品瓶中的样品,使目标物在气液两相中合理分配,保持平衡状态,然后再取上面的气体部分引入到气相色谱质谱仪中进行分析。

2.吹扫捕集(purge-trap)

吹扫捕集又叫动态顶空。它是让气体连续通过样品,将样品中的挥发性组分吹脱出来用捕集阱吸附,然后经过加热解吸,将样品引入到气相色谱质谱仪中进行分析。

两种方法都适用于土壤中挥发性有机物的测定,相比较而言,吹扫捕集灵敏度高,且无需对样品进行前处理,避免样品在前处理过程中的损耗,检测效果更好。





三、分析测试要点





接下来,我们就以《土壤和沉积物 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱质谱法》HJ605-2011,来谈谈土壤中挥发性有机物的分析测试中,有哪些要点需要注意。

1.样品称量

对样品瓶进行空瓶称重,预加转子的需要加入转子后称重,甲醇保护剂的样品(高浓度)需要甲醇保护剂称重。分析前去掉封口膜对样品进行称重。

2.上机分析

每批次样品插入相应质控样品(试剂空白、校准样品、基质加标样品、平行样)。

(安捷伦GCMS谱图)




3.分析顺序

按照浓度由低到高的顺序进行,尽可能减少样品由于浓度差距过大导致的交叉污染。

可按照空白样品(试剂空白、运输空白、全程序空白)、甲醇提取液样品、低浓度样品、基质加标样品的顺序排列进样。

4.质量控制



①仪器性能检查。每批样品分析之前或24h之内,需进行仪器性能检查(全扫描模式分析对溴氟苯,核查离子丰度)。





(BFB关键离子丰度标准)


②校准。校准曲线相对响应因子RRF<20%,或曲线相关系数>0.99。每个工作日/每批次样品至少测定一次曲线中间点加标浓度,其测定值与加标浓度理论值的比值在80%~120%之间。

内标保留时间变化不超过10s,定量离子峰面积变化在50%~200%之间。

③空白。每批样品(不大于20个)测定实验室空白,测定样品运输空白和样品全程序空白。

④基质加标、平行样测定。每批次样品(不大于20个)应选择一个样品进行平行分析或基体加标分析。所有样品中替代物加标回收率均在70%~130%之间。






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老兵
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对于低浓度的样品,楼主也加甲醇保护剂么?
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dengmao21
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对于低浓度的样品,楼主也加甲醇保护剂么?
低浓度不加吧?
dengmao21
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楼主做顶空的时候有没有发现氯甲烷回收率不高的情形?
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那是在实验室加水吧?
wenpc
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那是在实验室加水吧?
吹扫的话tekmar ATOMX的你只要把土采回来,自动加内标,加水,加替代物进样。
老兵
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现场采样不加甲醇或水固定的话,上机再加水时也许VOCs挥发损失太多。