一、範圍
本方法適用於土壤、水體和廢物介質中10種N-甲基氨基甲酸酯的高效液相色譜儀測定。
二、原理
水體中的 N-甲基氨基甲酸酯用二氯甲烷萃取,土壤、含油固體廢棄物和油中的 N-甲基氨基甲酸酯用乙腈萃取。萃取溶劑再轉換至甲醇/乙二醇,然後萃取物在 C18 柱芯柱清洗過濾,並在 C18 分析柱上淋洗分離,分離後目標分析物在後柱上水解和衍生,再用螢光光度法定量。
三、試劑和材料
3.1 試劑水,無有機物的試劑級水。
3.2 乙腈,HPLC 級。
3.3 甲醇,HPLC 級。
3.4 二氯甲烷,HPLC 級。
3.5 己烷,農殘級。
3.6 乙二醇,試劑級。
3.7 氫氧化鈉,試劑級。
3.8 磷酸,試劑級。
3.9 硼酸鹽緩衝液,pH 為 10。
3.10 鄰-苯二甲醛,試劑級。
3.11 2-巰基乙醇,試劑級。
3.12 N-甲基氨基甲酸酯,準標準物。
3.13 氯乙酸,0.1mol/L。
3.14 反應液:將 0.5 g 鄰-苯二甲醛在 1L 容量瓶內溶於 10ml 甲醇中,再加 900ml 無有機物的試劑水,50ml 硼酸鹽緩衝液 (pH 10)。經充分混勻後加入 1ml 2-巰基乙醇,再用無有機物的試劑水稀釋至刻度,充分混合溶液。按需每周製備新鮮溶液,要避光冷藏。
3.15 標準液
3.15.1 庫存標準液:將 0.025 g 氨基甲酸酯加到 25ml 容量瓶中用甲醇稀釋至刻度製成單一的 1000 mg/L溶液。溶液冷藏於帶聚四氟乙烯襯裡的螺紋蓋或寬邊瓶塞的玻璃樣品瓶內,每 6 個月更換一次。
3.15.2 間接標準液:將2.5 ml每種庫存溶液加到50ml容量瓶中用甲醇稀釋至刻度,製成混合的50.0 mg/L溶液。溶液冷藏於帶聚四氟乙烯襯裡的螺紋蓋或寬邊瓶塞的玻璃樣品瓶內,每 3 個月更換一次。
3.15.3 工作標準液:將 0.25、0.5、1.0、1.5、和 2.5 ml 的間接混合標準液分別加入 25ml 容量瓶,每個容量瓶用甲醇稀釋至刻度,製成 0.5、1.0、2.0、3.0 和 5.0 mg/L 的溶液。溶液冷藏於帶聚四氟乙烯襯裡的螺紋蓋或寬邊瓶塞的玻璃樣品瓶內,每 2 個月更換一次,或按需隨時更換。
3.15.4 混合 QC 標準液:從另一組庫存標準液製備 40.0 mg/L 溶液。將每種庫存標準液 2.0ml 加到一個50ml 容量瓶並用甲醇稀釋至刻度。溶液冷藏於帶聚四氟乙烯襯裡的螺紋蓋或寬邊瓶塞的玻璃樣品瓶內,每 3 個月更換一次。
四、儀器
4.1 高效液相色譜儀,帶螢光檢測器。
4.2 離心機。
4.3 分析天平,±0.0001g。
4.4 大負荷天平,±0.01g。
4.5 臺式振蕩器。
4.6 加熱板或同類設備,能適用有 10ml 刻度的容器。
五、樣品的採集、保存和預處理
5.1 由於 N-甲基氨基甲酸酯在鹼性介質中極不穩定,水、廢水和浸出液採集後必須立即用 0.1 mol/L 氯乙酸酸化至 pH 為 4-5 後保存。
5.2 樣品從採集後至分析前須避免陽光直射外,保存在 4℃,N-甲基氨基甲酸酯易鹼性水解對熱敏感。
5.3 所有樣品必須在採集後 7 天內萃取,在萃取後 40 天內分析完。
六、分析步驟
6.1 萃取
6.1.1 水、生活廢水、工業廢水及浸出液
量取 100ml 樣品至 250ml 分液漏鬥內用 30ml 二氯甲烷萃取,猛烈搖動 2min 再重複萃取二次,將 3次萃取液合併至 100ml 容量瓶內並用二氯甲烷稀釋至容積,若需要清洗按 6.2 進行,若不需要清洗直接按 6.3.1 進行。
6.1.2 土壤、固體、汙泥和高懸浮物的水體
6.1.2.1 樣品乾重的測定
在某些場合,樣品的結果要求以乾重為基準,當需要這些數據時,必須在稱出樣品供分析測定的同時稱出部分樣品供此測定用。
注意:乾燥爐應該放在通風櫥內或可放空室外。有些汙染嚴重的危險性廢棄物樣品可能會招致實驗室明顯的汙染。
6.1.2.1.1 將萃取部分的樣品稱出後,再稱 5-10g 樣品放入恆重的坩堝,在 105℃乾燥過夜後,測出樣品乾重的百分比,樣品需在乾燥器內冷卻後再稱重。
6.1.2.2 萃取
稱量 20±0.1g 樣品於 250ml 帶 Teflon 襯裡螺紋蓋的錐形燒瓶中,加 50ml 乙腈並在臺式振蕩器上振動 2h,混合物靜止 5-10min 後,再把萃取液倒入 250ml 離心管內,重複萃取 2 次,每次用 20ml 乙腈,振蕩 1h,倒出並合併三次萃取液,混合的萃取液在 2000rpm 下離心 10min,小心倒出上清液至 100ml容量瓶內,用乙腈稀釋至定容(稀釋指數=5),按 6.3.2 繼續操作。
6.1.3 受非水溶物質(如油)嚴重汙染的土壤
6.1.3.1 樣品乾重的測定參照 6.1.2.1 至 6.1.2.1.1。
6.1.3.2 萃取
稱量 20±0.1 g 樣品於 250ml 帶 Teflon 襯裡螺紋蓋的錐形燒瓶中,加 60ml 己烷並在臺式振蕩器上振動 1h,再加 50ml 乙腈並振蕩 3h。混合物靜止 5-10min 後,再倒出溶劑層至 250ml 分液漏鬥。取出乙腈(下層)通過濾紙濾入 100ml 容量瓶中,加 60ml 己烷和 50ml 乙腈至萃取樣品瓶中並振蕩 1h,混合物靜止後,將其倒入含第一次萃取留下的己烷的分液漏鬥中,振蕩分液漏鬥 2min,等待相分離後,放出乙腈通過濾紙流入容量瓶,用乙腈稀釋至定容(稀釋指數=5),按 6.3.2 繼續操作。
6.1.4 非水液體(油等)
6.1.4.1 萃取
稱取 20±0.1g 樣品至 125ml 分液漏鬥,加 40ml 己烷和 25ml 乙腈並劇烈搖動樣品混合物 2min,等待相分離後,放出乙腈(下層)至 100ml 容量瓶中,再加 25ml 乙腈至含樣品的分液漏鬥,振蕩 2min,等待相分離後,放出乙腈至容量瓶中,用 25ml 乙腈重複萃取,合併萃取液,用乙腈稀釋至定容(稀釋指數=5),按 6.3.2 繼續操作。
6.2 清洗
抽取 20.0ml 萃取液至內含 100μl 乙二醇的 20ml 玻璃樣品瓶內,將樣品瓶放在 50℃的加熱板上在N2 氣流下緩慢蒸發萃取液(在通風櫥內進行)直至僅剩下乙二醇殘留物,將乙二醇殘留物溶於 2ml 甲醇中,通過已衝洗過的 C18 反相柱芯柱,並把流出物收集在 5ml 容量瓶內,用甲醇淋洗柱芯柱收集流出液直至最終體積達 5ml 為止(稀釋指數=0.25)。用一次性 0.45μm 過濾器,過濾出一份清洗過的萃取液直接流入已作適當標記的自動進樣器樣品瓶內,這時的萃取液已可用作分析,按 6.4 繼續進行。
6.3 溶劑轉換
6.3.1 水、生活廢水、工業水及浸出液
吸取 10.0ml 萃取液移入含 100μl 乙二醇的 10ml 帶刻度的玻璃樣品瓶內,將樣品瓶放在設置為 50℃的加熱板上,緩緩地在 N2 氣流下緩慢蒸發萃取液(在通風櫥內進行)直至僅剩下乙二醇殘留物,滴加甲醇至乙二醇殘留物上直至總容積為 1ml(稀釋指數=0.1)。用一次性 0.45μm 過濾器將此萃取液直接濾入已作適當標記的自動進樣器樣品瓶內,此時的萃取液已可用作分析,按 6.4 繼續進行。
6.3.2 土壤、固體、汙泥和高懸浮物水體和非水液體
將 15ml 乙腈萃取液流過先用 5ml 乙腈清洗過的 C18 反相柱芯柱,棄去最初的 2ml 流出液,再收集其餘的部分,吸取 10.0ml 乾淨的萃取液至內含 100μl 乙二醇的 10ml 帶刻度的玻璃樣品瓶內,將樣品瓶置於設定 50℃的加熱板上,緩緩地在 N2 氣流下緩慢蒸發萃取液(在通風櫥內進行)直至僅剩下乙二醇殘留物,滴加甲醇至乙二醇殘留物上直至總容積為 1ml(附加稀釋指數=0.1;總稀釋指數=0.5)。用一次性 0.45μm 過濾器將此萃取液直接濾入已作適當標記的自動進樣器樣品瓶內,這時的萃取液已可用作分析,按 7.4 繼續進行。
6.4 樣品分析
6.4.1 分析樣品用的高效液相色譜儀條件。
6.4.1.1 色譜條件
溶劑 A:無有機物的試劑水,每升水用 0.4ml 磷酸酸化;
溶劑 B:甲醇/乙腈(1:1, v/v);
流速:1.0 ml/min;
進樣體積:20μl;
6.4.1.2 後柱的水解參數
溶液:0.05 mol/L 氫氧化鈉水溶液;
流速:0.7 ml/min;
溫度:95℃;
滯留時間:35 秒(1ml 反應管)。
6.4.1.3 後柱的衍生反應參數
溶液:鄰-苯二甲醛/2-巰基乙醇;
流速:0.7ml/min;
溫度:40℃;
滯留時間:25 秒(1ml 反應管)。
6.4.1.4 螢光光度計參數
池體積:10μl;
激發波長:340nm;
發射波長:41 nm 截止濾光片;
靈敏度波長:0.5μA;
PMT 電壓:-800 V;
時間常數:2 秒。
6.4.2 如果樣品信號的峰面積超過校正範圍,需將萃取液作必要的稀釋,並重新分析稀釋的萃取液。
6.5 校正
6.5.1 分析溶劑空白(20μl 甲醇)確保系統清潔,分析校正用的標準物(從 0.5mg/L 標準液開始至 5.0mg/L標準液為止,如果每種分析物的響應因子 (RF)平均值的相對百分標準偏差 (%RSD)未超過 20%,系統校正合格可以進行樣品分析,如果任何一個分析物的%RSD 超過 20%,系統需再行檢查並用新製備的校正液再作校正。
6.5.2 用已建立的校正平均響應因子,在每天開始時均作儀器校正核對。分析 2.0mg/L 混合標準液。如果每種分析物濃度落在 1.70mg/L 到 2.30mg/L 範圍內(即真值的±15%內)認可儀器校正合格,可以進行樣品分析。如果任何一個分析物的測得值超過它真值的±15%,儀器必須作再次校正(6.5.1)。
6.5.3 每做 10 次或不到 10 次樣品後,要用 2.0mg/L 標準液作一次分析以確認保留時間和響應因子在可接受的範圍內,偏差較大(即測得濃度超過真值濃度±15%)時,需要把樣品再次分析。
七、結果計算
7.1 響應因子如下(根據 5 點作平均值):
7.2 N-甲基氨基甲酸酯的濃度如下:
8 質量保證和控制
8.1 在作任何樣品前分析人員必須通過對每種基質分析方法空白值來確認所有玻璃器皿和試劑均無幹擾,每當試劑改變時必須重做方法空白以確保實驗室無任何汙染。
8.2 每分析一批樣品時,必須要配製並分析檢查 QC 的溶液,可以從 40.0mg/L 的混合 QC 標準溶液製成每種分析物濃度為 2.0mg/L 的溶液,它們可接受的響應範圍為 1.7 到 2.3mg/L。
8.3 由於湮滅而引起負幹擾可以用合適標樣配成適當濃度的加標萃取液來測定,也可用實測值與預期值的差來衡量。
8.4 用去離子水替代後柱反應系統中的 NaOH 和 OPA 試劑可以確認任何檢測出的分析物並重新分析可疑的萃取液,持續的螢光響應說明存在幹擾(因為螢光響應並非由後柱的衍生產生),在解釋色譜圖時需格外注意。