一種飲用水中氯代亞胺的頂空固相微萃取檢測方法技術

本發明專利技術涉及一種飲用水中氯代亞胺的頂空固相微萃取檢測方法，包括以下步驟：(1)采用頂空固相微萃取技術對待測飲用水中的氯代亞胺進行吸附萃取；(2)利用氣相色譜?質譜分析法測定步驟(1)中萃取得到的氯代亞胺。與現有技術相比，本發明專利技術能夠簡單快速地分析水中氯代亞胺的濃度。本發明專利技術中使用的頂空固相微萃取方法不需要有機溶劑的萃取，避免了對環境的二次污染；測量過程集取樣、萃取濃縮于一體，操作方便，測定快速高效；該方法測量靈敏度比液液萃取高，可以檢測到水中ng/L濃度級別的氯代亞胺。

【技術實現步驟摘要】
一種飲用水中氯代亞胺的頂空固相微萃取檢測方法
本專利技術涉及市政給排水和環境工程
，具體涉及一種飲用水中氯代亞胺的頂空固相微萃取檢測方法。
技術介紹
在飲用水處理過程中，我國水廠普遍采用高效價廉且有持續消毒效果的氯系氧化劑作為消毒劑。但是，氯在殺菌的同時可與原水中天然存在的有機物和環境污染有機物反應產生多種消毒副產物。一直以來，消毒副產物問題在國內外飲用水領域都得到了廣泛的關注，因為有些種類的消毒副產物比如鹵代消毒副產物可能具有潛在的“三致”特性。除此之外，消費者對飲用水的味道有更直觀的感受，只有無異味的飲用水才能滿足消費者對安全飲水的需求，因此消毒副產物的致嗅味問題也逐步開始得到關注和研究。近期研究表明，高藻期原水中大量藻蛋白通過水解等過程可產生多種氨基酸，這些氨基酸甚至是納濾膜都難以去除，從而為飲用水消毒處理之后醛類、腈類和氯代亞胺類的消毒副產物產生提供了前體物條件。與致癌致突變的鹵代烴類消毒副產物相比，亞胺類消毒副產物受到的關注較少。據文獻報道，氯代亞胺可產生強烈的游泳池氯味，一項法國的研究表明，管網水中氯代亞胺的濃度可以達到μg/L級別，但其在水中的嗅閾值只有0.2μg/L，因此，作為水中的嗅味污染物，其產生量足以引起消費者的注意和反感。氯代亞胺可穩定存在于自來水中，其半衰期與環境溫度有關，20℃為50h，15℃時為幾百小時，足以穩定存在并到達管網口梢。氯代亞胺作為有機物的氯代物，也屬于含氮消毒副產物。可能具有毒性，在較低濃度時可能對嗅味的貢獻度不高，但對毒性的貢獻度較大。因此飲用水中氯代亞胺的濃度水平尤為值得關注。目前飲用水中氯代亞胺的檢測方法主要是使用氣相色譜質譜法，該方法的檢測限較高，對于微量氯代亞胺的檢測靈敏度不高。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種快速、有效、準確的飲用水中氯代亞胺的頂空固相微萃取檢測方法。本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現：一種飲用水中氯代亞胺的頂空固相微萃取檢測方法，包括以下步驟：(1)采用頂空固相微萃取技術對待測飲用水中的氯代亞胺進行吸附萃取；(2)利用氣相色譜-質譜分析法測定步驟(1)中萃取得到的氯代亞胺。本專利技術中使用的頂空固相微萃取方法不需要有機溶劑的萃取，避免了對環境的二次污染；測量過程集取樣、萃取濃縮于一體，操作方便，測定快速高效；該方法測量靈敏度比液液萃取高，可以檢測到水中ng/L濃度級別的氯代亞胺。所述頂空固相微萃取技術包括以下步驟：將待測飲用水密閉在容器中，加熱攪拌，然后將萃取頭插入密閉容器中，并露出吸附膜，對揮發至空氣中的氯代亞胺進行吸附，吸附完成后，將吸附膜縮入萃取頭中，完成吸附萃取。所述的萃取頭采用DVB/CAR/PDMS萃取頭，這種萃取頭是市售的supelco牌萃取頭，對氯代亞胺具有良好的吸附能力。所述的待測飲用水的檢測量為3～10mL，若檢測量太少，則萃取頭中的吸附膜難以吸附足量的氯代亞胺；若檢測量太多，則吸附膜無法完全吸附揮發的氯代亞胺，都會導致結果不準確。所述的待測飲用水中加入無水硫酸鈉，無水硫酸鈉的加入量為1～3g。由于吸附膜吸附的是從待測飲用水中揮發至密閉容器空氣中的氯代亞胺，而溶液中的氯代亞胺和揮發至空氣中的氯代亞胺存在平衡，所以加入無水硫酸鈉，盡可能多地將溶液中的氯代亞胺揮發至空氣中被吸附膜吸附，提高檢測的準確度。同時也可以加快氯代亞胺的揮發速度。所述的攪拌速率為10～360rpm，優選240rpm。所述的吸附萃取的溫度為30～70℃，優選40℃，吸附萃取的時間為15～40min，優選15min。所述氣相色譜-質譜分析法中，所述氣相色譜的進樣口溫度為100～220℃。升溫程序為：初始溫度為40℃，保持5.5min，再以30℃/min的速率升溫至260℃，保持10min。所述氣相色譜-質譜分析法中，所述質譜的電離電壓70eV，離子源溫度220℃，接口溫度260℃。檢測方式為選擇離子模式，SIM定性特征離子為68m/z，70m/z，72m/z和90m/z，通過定性特征離子確定出峰時間，定量特征離子為68m/z，通過定量特征離子確定氯代亞胺濃度。與現有技術相比，本專利技術的有益效果體現在：能夠簡單快速地分析水中氯代亞胺的濃度。本專利技術中使用的頂空固相微萃取方法不需要有機溶劑的萃取，避免了對環境的二次污染；測量過程集取樣、萃取濃縮于一體，操作方便，測定快速高效；該方法測量靈敏度比液液萃取高，可以檢測到水中ng/L濃度級別的氯代亞胺。附圖說明圖1為本專利技術實施例1中采用頂空固相微萃取技術萃取水中氯代亞胺經氣質分析后的全離子掃描色譜圖；圖2為本專利技術實施例2中水中氯代亞胺分析技術中SPME萃取膜比選；圖3為本專利技術實施例2中樣品體積對氯代亞胺萃取效率的影響；圖4為本專利技術實施例2中加鹽量對氯代亞胺萃取效率的影響；圖5為本專利技術實施例2中萃取溫度對氯代亞胺萃取效率的影響；圖6為本專利技術實施例2中解析溫度對氯代亞胺萃取效果的影響。具體實施方式下面對本專利技術的實施例作詳細說明，本實施例在以本專利技術技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本專利技術的保護范圍不限于下述的實施例。下列各實施例中，在試驗前，先采用美國哈希(HACH)公司生產的HACHDR2800型便攜式分光光度計(HACHDR2800，波長范圍：340～900nm；帶寬：5nm)中內置的余氯測定方法(DPD-AES法)測定以下實施例中用到的次氯酸鈉濃度(次氯酸鈉標定濃度為自由氯濃度)；也可依據中華人民共和國國家標準-生活飲用水衛生標準檢驗方法(GB/T57502006)或其它常用方法實施例1實驗室配制氯代亞胺母液，通過SPME-GCMS方法檢測氯代亞胺。(1)并先用48g/L的次氯酸鈉稀釋配制100mL濃度為0.24mmol/L的次氯酸鈉溶液，再向其中加入濃度為25mM的纈氨酸溶液，控制加入的氯氮摩爾比為2.4，避光快速攪拌30min，反應24h后氯代亞胺母液即可使用(現用現配，不可儲存)，含量為初始纈氨酸濃度的35％。(2)用超純水稀釋氯代亞胺母液至100μg/L，取10mL樣品于15mL安培瓶。將樣品放置在SPME裝置盤上進行加熱，當樣品溫度升至50℃時，用SPME進樣針扎破安培瓶瓶蓋上的墊片并推出進樣針里面的萃取頭，萃取30min后收回萃取頭并拔出進樣針，準備進樣分析。(3)氣相色譜分析時，氣相色譜儀器型號為島津GC-2010，色譜柱采用HP-5毛細管柱(30m×0.25mm×0.25μm)，載氣為高純度氦氣(99.9996％)。氣相色譜的檢測條件為：進樣口溫度：180℃；升溫程序為：初始溫度為40℃，保持5.5min，再以30℃/min的速率升溫至260℃，保持10min。(4)質譜的分析條件為：電離方式為EI，電離電壓70eV，離子源溫度220℃，接口溫度260℃，檢測方式選擇scan全離子掃描，檢測到的氯代亞胺全離子掃描色譜圖如圖1所示。經上述實施例1的研究發現，使用SPME-GCMS的檢測方法可以檢測到水中的氯代亞胺，可以通過68m/z的定量特征離子確定氯代亞胺濃度。實施例2SPME-GCMS方法檢測水中氯代亞胺方法的優化。(1)按照實施例1中的步驟(1)配制氯代亞胺母液。(2)用超純水稀釋步驟(1)中所得到的氯代亞本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種飲用水中氯代亞胺的頂空固相微萃取檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)采用頂空固相微萃取技術對待測飲用水中的氯代亞胺進行吸附萃取；(2)利用氣相色譜?質譜分析法測定步驟(1)中萃取得到的氯代亞胺。

【技術特征摘要】
1.一種飲用水中氯代亞胺的頂空固相微萃取檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)采用頂空固相微萃取技術對待測飲用水中的氯代亞胺進行吸附萃取；(2)利用氣相色譜-質譜分析法測定步驟(1)中萃取得到的氯代亞胺。2.根據權利要求1所述的一種飲用水中氯代亞胺的頂空固相微萃取檢測方法，其特征在于，所述頂空固相微萃取技術包括以下步驟：將待測飲用水密閉在容器中，加熱攪拌，然后將萃取頭插入密閉容器中，并露出吸附膜，對揮發至空氣中的氯代亞胺進行吸附，吸附完成后，將吸附膜縮入萃取頭中，完成吸附萃取。3.根據權利要求2所述的一種飲用水中氯代亞胺的頂空固相微萃取檢測方法，其特征在于，所述的萃取頭采用DVB/CAR/PDMS萃取頭。4.根據權利要求2所述的一種飲用水中氯代亞胺的頂空固相微萃取檢測方法，其特征在于，所述的待測飲用水的檢測量為3～10mL。5....

【專利技術屬性】
技術研發人員：王安琪，徐斌，鄒相昀，朱靜萍，楚文海，黎雷，
申請(專利權)人：同濟大學，
類型：發明
國別省市：上海,31