一、摘要
本文使用Wooking K2025高效液相色谱仪测定生活饮用水中丙烯酸的含量。色谱条件:C18色谱柱(4.6×250mm,5μm),流速为1.0mL/min,柱温为30℃,进样量为100μL,检测器为紫外-可见光检测器,检测波长为205nm。实验结果:丙烯酸的理论塔板数为23342,拖尾因子为1.10;重复性测试中,将丙烯酸标准溶液连续进样7针,保留时间的RSD为0.113%,峰面积的RSD为0.242%;灵敏度测试中,丙烯酸的仪器检出限为1.645ng/mL,仪器定量限为5.482ng/mL;丙烯酸在测定浓度范围内具有良好的线性关系,确定系数R2为0.9996。因此,Wooking K2025高效液相色谱仪满足《GB/T 5750.8-XXXX 生活饮用水标准检验方法 第8部分:有机物指标-丙烯酸的测定 高效液相色谱法(报批稿)》中丙烯酸含量测定的需求。
二、背景
丙烯酸是一种有机化合物,化学式为C3H4O2,为无色液体,有刺激性气味,与水混溶,可混溶于乙醇、乙醚;化学性质活泼,在空气中易聚合,加氢可还原成丙酸,与氯化氢加成生成2-氯丙酸,主要用于制备丙烯酸树脂。
人类吸入、接触和吞食丙烯酸都是有害的;丙烯酸可引起严重灼伤;对水生生物有极高毒性。
三、实验过程
1 范围
适用于生活饮用水中丙烯酸的含量测定。
2原理
生活饮用水中的丙烯酸经十八烷基硅烷键合硅胶色谱柱分离,紫外检测器检测,根据保留时间定性,外标法定量。
3 试剂与材料
3.1水:符合GB/T6682的一级水;
3.2乙腈:色谱纯;
3.3磷酸:色谱纯;
3.4 0.2%磷酸溶液:准确移取2.0mL磷酸(3.3)至1000mL容量瓶中,用纯水定容至刻度,混匀备用;
3.5丙烯酸标准溶液:丙酮中的丙烯酸,CAS号79-10-7,浓度为1000μg/mL;
3.6丙烯酸标准中间液:准确吸取丙烯酸标准溶液(3.5)0.5mL,置于有少量水的50mL棕色容量瓶中,用纯水定容至刻度,摇匀,得到丙烯酸的浓度为10μg/mL的标准中间液,于0℃~4℃冷藏、避光和密封保存,可保存1个月;
3.7丙烯酸系列标准工作液:依次吸取丙烯酸标准中间液(3.6)0.25mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL和4.00mL,分别置于有少量水的50mL棕色容量瓶中,用水定容至刻度,摇匀,可得丙烯酸浓度依次为50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL、400ng/mL、600ng/mL和800ng/mL的系列标准工作液;
3.8 0.22μm混合纤维素酯滤膜。
4 仪器与设备
4.1高效液相色谱仪:K2025 P2二元高压输液泵、K2025 AS自动进样器、K2025 CO柱温箱、K2025 UVD紫外-可见光检测器、Wookinglab色谱工作站;
4.2分析天平:精确到0.0001g;
4.3涡旋振荡器;
4.4具塞磨口玻璃瓶:50mL,洗涤干净,并用纯水冲洗,晾干备用;
4.5容量瓶:50mL、1000mL,棕色带刻度。
5 测定步骤
5.1 水样的采集与处理
5.1.1水样的采集与保存:用具塞磨口玻璃瓶(4.4)采集水样,置于0 ℃~4 ℃冷藏保存,可保存48 h;
5.1.2水样的处理:水样经0.22μm滤膜(3.8)过滤后直接进行测定。
5.2色谱条件
a)色谱柱:C18色谱柱,4.6×250mm,5μm或者相当的色谱柱;
b)流动相:乙腈为流动相A,0.2%磷酸溶液(3.4)为流动相B;
按照下表进行洗脱:
c)流速:1.0mL/min;
d)进样量:100μL;
e)柱温:30℃;
f)检测器及波长:紫外-可见光检测器,检测波长为205nm。
6 实验结果
6.1重复性测试
按照上述色谱条件(5.2)进行采集,丙烯酸标准溶液(浓度为400ng/mL)的色谱图如图1所示,积分结果如表1所示。
图1丙烯酸标准溶液的色谱图
表1丙烯酸标准溶液色谱图积分结果
由表1中数据可知,丙烯酸的理论塔板数为23342,拖尾因子为1.10,具有良好的峰型。
将丙烯酸标准溶液连续进样7针,叠加的色谱图如图2所示,结果见表2。
图2丙烯酸标准溶液连续进样7针叠加的色谱图
表2丙烯酸标准溶液连续进样7针重复性数据统计
将标准溶液连续进样7针进行重复性测试,丙烯酸保留时间的RSD为0.113%,峰面积的RSD为0.242%,具有良好的定性定量重复性。
6.2仪器灵敏度测试
灵敏度测试的谱图如图3所示,计算结果见表3。
图3 仪器灵敏度的色谱图
表3仪器灵敏度测试数据
通过计算,丙烯酸的仪器检出限为1.645ng/mL,仪器定量限为5.482ng/mL。
6.3含量测定
6.3.1校准曲线
按照色谱条件(5.2),将丙烯酸系列标准工作液(3.7)上机测定,以浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制校准曲线,线性方程和确定系数如图4所示。
图4丙烯酸的校准曲线
由图4可知,丙烯酸在测定浓度范围内呈现良好的线性关系,确定系数R2为0.9996。丙烯酸系列标准工作液叠加的色谱图如图5所示。
图5丙烯酸系列标准工作液叠加的色谱图
6.3.2含量测定
以纯净水作为试样,按照流程(5.1.2)对其进行处理,并进行加标回收实验。
试样的色谱图和试样加标的色谱图如图6~图7所示。
图6纯净水试样的色谱图
图7纯净水试样加标的色谱图
从丙烯酸校准曲线上直接查出纯净水试样中丙烯酸的质量浓度,该纯净水试样中未检出丙烯酸,其加标回收率为95.0%。
四、结论
通过对丙烯酸的峰型、重复性、灵敏度、线性的测试以及对纯净水试样中丙烯酸的含量进行测定,实验结果:丙烯酸的理论塔板数为23342,拖尾因子为1.10,具有良好的峰型;重复性测试中,将丙烯酸标准溶液连续进样7针,保留时间的RSD为0.113%,峰面积的RSD为0.242%,具有良好的定性定量重复性;灵敏度测试中,丙烯酸的仪器检出限为1.645ng/mL,仪器定量限为5.482ng/mL;丙烯酸在测定浓度范围内具有良好的线性关系,确定系数R2为0.9996;对纯净水试样进行测定,丙烯酸未检出,其加标回收率为95.0%。因此,Wooking K2025高效液相色谱仪满足《GB/T 5750.8-XXXX 生活饮用水标准检验方法 第8部分:有机物指标-丙烯酸的测定 高效液相色谱法(报批稿)》中丙烯酸含量测定的需求。
附1:仪器配置清单
附2:悟空Wooking K2025高效液相色谱仪(可靠、精准、友好、合规)