用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品及其配制方法和應(yīng)用其測定水中痕量苯的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于頂空分析水中痕量苯標準樣品及其配制方法和應(yīng)用該標準樣品測定水中痕量苯的方法，該制備方法是將苯溶液溶于高沸點且與水和苯均互溶的極性砜類有機溶劑中，得到標準樣品，使用時用水稀釋至所需濃度；所述苯和極性砜類有機溶劑加入質(zhì)量比為1∶100～1∶1000。該方法提高標準樣品中苯的濃度，標準樣品的有效期延長至1年以上；增大苯的稱樣量，減小稱量誤差，使稱量相對誤差由10%減小至1%；本發(fā)明還提供應(yīng)用所述標準樣品測定水中痕量苯的方法，該標準樣品在頂空分析中不干擾苯的測定。
【專利說明】用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品及其配制方法和應(yīng)用 其測定水中痕量苯的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品及 其配制方法和應(yīng)用該標準樣品頂空分析測定水中痕量苯的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 頂空分析即頂空氣相色譜分析，是氣相色譜法的一種分析模式，它是將樣品置于 一密閉容器中，在一定溫度、壓力下達到平衡后，取上方的氣相部分進行色譜分析，廣泛應(yīng) 用于分析復(fù)雜樣品中的揮發(fā)性組分。
[0003] 在水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域，如在測定飲用水、地表水、廢水中痕量苯時，必須配制水中苯的 標準樣品。
[0004] 配制水中苯的標準樣品的現(xiàn)行常用方法有兩種，一種是將苯直接溶于水中。在 《GB11890-1989水質(zhì)苯系物的測定氣相色譜法》中，稱取IOmg苯溶于IOOOmL水中，這樣配制 得到的標樣中苯濃度僅為l〇mg/L，有效期較短(僅一周)。而且，由于苯的稱樣量較少，稱量 相對誤差較大(如果用分度值為〇.lmg，允差為±Img的分析天平稱量，稱量誤差可達10%)。
[0005] 另一種方法是先將苯溶于甲醇中，配制成濃度為100?1000mg/L的標準樣品。如 國家標準物質(zhì)研究中心研制的"甲醇中苯成分分析標準物質(zhì)"，濃度：l〇〇〇mg/L，產(chǎn)品編號： GBW08703,有效期15月，使用時用水稀釋至所需濃度。由于甲醇的沸點較低，僅為64. 5°C， 在頂空分析時與苯一起蒸發(fā)出來，干擾苯的測定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于頂空分析水中痕量苯的標準 樣品及其配制方法，提高標準樣品中苯的濃度，延長標準樣品的有效期；增大苯的稱樣量， 減小稱量誤差；本發(fā)明還提供應(yīng)用所述標準樣品測定水中痕量苯的方法，該標準樣品在頂 空分析中不對苯的測定造成干擾。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：
[0008] 本發(fā)明提供一種用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品，其特征在于，所述標準樣 品為苯溶劑和高沸點且與水和苯均互溶的極性砜類有機溶劑的混合溶液；所述苯溶劑和極 性砜類有機溶劑的質(zhì)量比為1 : 100?1 : 1000。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明提供的用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品，優(yōu)選的是，所述的極性 砜類有機溶劑選自二甲基砜、二甲基亞砜、環(huán)丁砜中的一種或一種以上。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明提供的用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品，進一步優(yōu)選的是，所述 的極性砜類有機溶劑選自二甲基亞砜、環(huán)丁砜中的一種或一種以上。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明提供的用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品，優(yōu)選的是，所述的高沸 點為大于150°c。
[0012] 本發(fā)明提供還一種用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品的配制方法，將苯溶劑溶 于高沸點且與水和苯均互溶的極性砜類有機溶劑中，得到標準樣品，使用時用水稀釋至所 需濃度；所述苯和極性砜類有機溶劑加入質(zhì)量比為1 : 100?1 : 1000。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明提供的用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品的配制方法，優(yōu)選的是， 所述苯溶劑和極性砜類有機溶劑加入質(zhì)量比為1 : 500?1 : 1000
[0014] 根據(jù)本發(fā)明提供的用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品的配制方法，優(yōu)選的是， 稱取0.Ig苯溶于IOOg沸點較高且與水和苯同時互溶極性砜類有機溶劑中，得到苯的濃度 為1000mg/kg的標準樣品溶液，使用時用水稀釋至所需濃度。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明提供的用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品的配制方法，優(yōu)選的是， 所述的極性砜類有機溶劑二甲基砜、二甲基亞砜、環(huán)丁砜中的一種或一種以上。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明提供的用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品的配制方法，進一步優(yōu)選 的是，所述的極性砜類有機溶劑二甲基亞砜、環(huán)丁砜中的一種或一種以上。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明提供的用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品的配制方法，優(yōu)選的是， 所述的高沸點為大于150°c。
[0018] 本發(fā)明還提供一種應(yīng)用所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品測定水中痕量 苯的方法，包括如下步驟：
[0019] (1)苯的標準樣品的配制：按所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品的配制方 法，得到所述的苯的標準樣品；
[0020] (2)苯中間液的配制：稱取Ig步驟（1)得到的苯的標準樣品于IOOOmL容量瓶中， 用水稀釋至刻度，得到濃度為lmg/L的苯中間液；
[0021] (3)苯工作液的配制：分別移取步驟（2)所得苯中間液于IOOmL容量瓶中，用水稀 釋至刻度，得到不同濃度的苯工作液；
[0022] (4)繪制工作曲線：將步驟（3)不同濃度的苯工作液作頂空_氣相色譜分析，記錄 苯的峰面積，確定苯的濃度與峰面積對應(yīng)的工作曲線；
[0023] (5)移取IOmL待測水溶液于頂空瓶中，置于頂空進樣器，作頂空-氣相色譜分析， 記錄待測水溶液中苯的峰面積，根據(jù)步驟（4)所得的工作曲線得到待測水溶液中苯的濃度。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明提供的應(yīng)用所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品測定水中痕量 苯的方法，優(yōu)選的是，所述步驟（3)苯工作液的配制：分別移取0. 5mL、2. 5mL、5mL、7. 5mL、 IOmL所述苯中間液于IOOmL容量瓶中，用水稀釋至刻度，得到濃度為0. 005mg/L、0. 025mg/ L、0. 05mg/L、0. 075mg/L、0.lmg/L的苯工作液。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明提供的應(yīng)用所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品測定水中痕量 苯的方法，優(yōu)選的是，所述頂空-氣相色譜分析的氣相色譜條件為：
[0026] 色譜柱：DB_Wax毛細管柱；
[0027] 汽化室溫度：200?300°C ;
[0028] 檢測器溫度：200?300°C ;
[0029] 進樣方式：分流，分流比：1 : 1?1 : 10 ;
[0030] 載氣線速度：20?40cm/s ;
[0031] 氫氣流量：20 ?40mL/min ;
[0032] 空氣流量：200 ?400mL/min;
[0033] 尾吹流量：20 ?40mL/min；
[0034] 柱箱溫度：初始40?50°C，保持5?lOmin，以20?30°C/min的速率程序升溫 至 150 ?200°C，保持 10 ?20min。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明提供的應(yīng)用所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品測定水中痕量 苯的方法，優(yōu)選的是，所述頂空-氣相色譜分析的頂空條件為：
[0036] 平衡溫度：50?80°C，平衡時間：10?20min;
[0037] 定量環(huán)溫度：80?100°C;GC循環(huán)時間：30?40min;
[0038] 傳輸管溫度：100?120°C;頂空瓶加壓時間：0. 2?0. 3min;
[0039] 定量環(huán)充樣時間：0. 1?0. 2min;定量環(huán)平衡時間：0. 05?0.Imin;
[0040] 進樣時間：0. 5?Imin;頂空樣品瓶容積：10?20mL;
[0041] 樣品體積：5?IOmL;氯化鈉：3. 95?4. 05g。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明提供的應(yīng)用所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品測定水中痕量 苯的方法，優(yōu)選的是，所述方法測定水中苯含量的范圍為0. 005i!g/mL?0.Ii!g/mL，苯含 量較高時可適當稀釋。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明提供的應(yīng)用所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品測定水中 痕量苯的方法，優(yōu)選的是，所述標準樣品為苯溶劑和高沸點且與水和苯均互溶的極性 砜類有機溶劑的混合溶液；所述苯溶劑和極性砜類有機溶劑的質(zhì)量比為1 : 100? 1 : 1000。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明提供的應(yīng)用所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品測定水中痕量 苯的方法，優(yōu)選的是，所述的極性砜類有機溶劑選自二甲基砜、二甲基亞砜、環(huán)丁砜中的一 種或一種以上。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明提供的應(yīng)用所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品測定水中痕量 苯的方法，進一步優(yōu)選的是，所述的極性砜類有機溶劑選自二甲基亞砜、環(huán)丁砜中的一種或 一種以上。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明提供的應(yīng)用所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品測定水中痕量 苯的方法，優(yōu)選的是，所述的高沸點為大于150°C。
[0047] 本發(fā)明用一種極性砜類有機溶劑(砜類，代號F)，該溶劑既與苯和水有良好的互溶 性，還具有較高的沸點(大于150°C)，在頂空分析中不揮發(fā)，不干擾苯的測定。
[0048] 本發(fā)明提供的應(yīng)用所述標準樣品測定水中痕量苯的方法的主要步驟為：
[0049] (1)標準溶液配制
[0050] a苯的標準樣品（1000iig/g)的配制
[0051] b苯中間液（Iiig/mL)的配制
[0052] c苯工作液（0? 005iig/mL?0?Iiig/mL)的配制
[0053] (2)工作曲線的繪制
[0054] 分別移取IOmL苯工作液于頂空瓶中，加入約4g(3. 95g?4. 05g)氯化鈉，蓋上瓶 蓋，壓緊，振蕩lmin，使氯化鈉充分溶解。置于頂空進樣器中，在一定色譜條件和頂空條件下 測定，記錄苯的峰面積。
[0055] 以苯工作液濃度為橫坐標，以苯的峰面積為縱座標繪制工作曲線。
[0056] (3)試樣的測定
[0057] 移取IOmL試液于頂空瓶中，加入約4g(3. 95g?4. 05g)氯化鈉，蓋上瓶蓋，壓緊， 振蕩lmin，使氯化鈉充分溶解。置于頂空進樣器中，在一定色譜條件和頂空條件下測定，記 錄苯的峰面積。由工作曲線求的試樣中苯的濃度。
[0058] 本發(fā)明所述極性有機溶劑可以為砜類也可以不是砜類，優(yōu)選為極性砜類有機溶 齊U，所述極性有機溶劑同時滿足以下條件：1)與水互溶；2)與苯互溶；3)沸點足夠高，在樣 品頂空平衡時不揮發(fā)；4)有較高的純度，其雜質(zhì)不干擾樣品分析；5)毒性較小。部分砜類試 劑滿足要求。
[0059] 本發(fā)明所述"痕量"為根據(jù)GB/T14666-2003《分析化學(xué)術(shù)語》的定義，痕量分析 是指待測組分的質(zhì)量分數(shù)小于〇. 01%的分析。
[0060] 有益的技術(shù)效果：
[0061] 本發(fā)明提供的一種用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品及其配制方法，提高標準 樣品中苯的濃度，標準樣品的有效期延長至1年以上；增大苯的稱樣量，減小稱量誤差，使 稱量相對誤差由10%減小至1% ;本發(fā)明還提供應(yīng)用所述標準樣品測定水中痕量苯的方法， 該標準樣品在頂空分析中不干擾苯的測定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0062] 圖1為本發(fā)明提供的用于頂空分析水中痕量苯標準樣品的配制方法流程圖；
[0063] 圖2為本發(fā)明提供的應(yīng)用所述標準樣品測定水中痕量苯的工作曲線；
[0064] 圖3為本發(fā)明提供的用于頂空分析水中痕量苯標準樣品的頂空色譜圖。

【具體實施方式】
[0065] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但發(fā)明的內(nèi) 容不僅僅局限于下面的實施例。
[0066] 本實施例采用的主要儀器和試劑：
[0067] 自動頂空進樣器：7694E，安捷倫公司；
[0068] 氣相色譜儀：7890A，安捷倫公司；
[0069] 環(huán)丁砜：分析純；
[0070] 二甲基亞砜：分析純；
[0071] 苯：色譜純；
[0072] 氯化鈉：分析純；
[0073] 標樣空白的說明：配制標樣時，有機溶劑F為分析純，水為超純水，經(jīng)空白試驗，未 檢測出苯。
[0074] 實施例1
[0075] 本發(fā)明提供的用于頂空分析水中痕量苯標準樣品的配制方法：
[0076] (1)苯標準樣品的配制：稱取0.Ig苯于IOOg環(huán)丁砜中，搖勻。苯標準樣品濃度為 1000mg/kg。
[0077] (2)苯中間液的配制：稱取Ig苯標準樣品于IOOOmL容量瓶中，用水稀釋至刻度。 苯中間液濃度為lmg/L。
[0078] (3)苯工作液的配制：分別移取0. 5mL、2. 5mL、5mL、7. 5mL、10mL苯中間液于IOOmL容量 瓶中，用水稀釋至刻度。苯工作液濃度為 〇. 〇〇5mg/L、0. 025mg/L、0. 05mg/L、0. 075mg/L、0.lmg/L。
[0079] (4)繪制工作曲線：分別移取IOmL苯工作液于頂空瓶中，加入約4g(3. 95g? 4. 05g)氯化鈉，蓋上瓶蓋，壓緊，振蕩lmin，使氯化鈉充分溶解。置于頂空進樣器中，在一定 色譜條件和頂空條件下作頂空-氣相色譜分析，記錄苯的峰面積。以苯工作液濃度為橫坐 標，以苯的峰面積為縱座標繪制工作曲線，工作曲線見圖2。
[0080] 得出工作曲線的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：
[0081] 線性方程：y=1401. 5x_0. 7042,R2=O. 9991。
[0082] 表1苯工作液標準樣品峰面積
[0083]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品，其特征在于，所述標準樣品為苯溶劑和 高沸點且與水和苯均互溶的極性諷類有機溶劑的混合溶液；所述苯溶劑和極性諷類有機溶 劑的質(zhì)量比為1 : 100?1 : 1000。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品，其特征在于，所述的極 性諷類有機溶劑選自二甲基諷、二甲基亞諷、環(huán)下諷中的一種或一種W上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品，其特征在于，所述的高 沸點為大于15(TC。
4. 一種權(quán)利要求1所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品的配制方法，其特征在 于，將苯溶劑溶于高沸點且與水和苯均互溶的極性諷類有機溶劑中，得到標準樣品，使用時 用水稀釋至所需濃度；所述苯溶劑和極性諷類有機溶劑加入質(zhì)量比為1 : 100?1 : 1000。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品的配制方法，其特征在 于，稱取0. Ig苯溶于lOOg沸點較高且與水和苯同時互溶的極性諷類有機溶劑中，得到苯的 濃度為lOOOmg/kg的標準樣品溶液，使用時用水稀釋至所需濃度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品的配制方法，其特征 在于，所述的極性諷類有機溶劑選自二甲基諷、二甲基亞諷、環(huán)下諷中的一種或一種W上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品的配制方法，其特征 在于，所述的高沸點為大于15(TC。
8. -種應(yīng)用權(quán)利要求1所述用于頂空分析水中痕量苯的標準樣品測定水中痕量苯的 方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 苯標準樣品的配制；按權(quán)利要求4所述的制備方法，得到苯標準樣品； (2) 苯中間液的配制；稱取Ig步驟（1)得到的苯標準樣品于lOOOmL容量瓶中，用水稀 釋至刻度，得到濃度為Img/L的苯中間液； (3) 苯工作液的配制；分別移取步驟（2)所得苯中間液于lOOmL容量瓶中，用水稀釋至 刻度，得到不同濃度的苯工作液； (4) 繪制工作曲線；將步驟（3)不同濃度的苯工作液作頂空-氣相色譜分析，記錄苯的 峰面積，確定苯的濃度與峰面積對應(yīng)的工作曲線； (5) 移取lOmL待測水溶液于頂空瓶中，置于頂空進樣器，作頂空-氣相色譜分析，記錄 待測水溶液中的苯峰面積，根據(jù)步驟（4)所得的工作曲線得到待測水溶液中的苯濃度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的測定水中痕量苯的方法，其特征在于，所述步驟（3)苯工作液 的配制：分別移取0. 5血、2. 5mL、5血、7. 5血、10血所述苯中間液于100血容量瓶中，用水稀 釋至刻度，得到濃度為 0. 〇〇5mg/L、0. 025mg/L、0. 05mg/L、0. 075mg/L、0. Img/L 的苯工作液。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的測定水中痕量苯的方法，其特征在于，所述頂空-氣相色譜 分析的氣相色譜條件為： 色譜柱；DB-Wax毛細管柱； 汽化室溫度；200?30(TC ; 檢測器溫度；200?30(TC ; 進樣方式；分流，分流比；1 : 1?1 : 10; 載氣線速度；20?40cm/s ; 氨氣流量；20?40血/min ; 空氣流量：200?400血/min ; 尾吹流量；20?40血/min ; 柱箱溫度；初始40?5(TC，保持5?lOmin，W 20?3(TC /min的速率程序升溫至 150 ?200°C，保持 10 ?20min ; 所述頂空-氣相色譜分析的頂空條件為： 平衡溫度；50?8(TC，平衡時間；10?20min ; 定量環(huán)溫度；80?lOCrC ;GC循環(huán)時間；30?40min ; 傳輸管溫度；1〇〇?120°C ;頂空瓶加壓時間；0. 2?0. 3min ; 定量環(huán)充樣時間；0. 1?0. 2min ;定量環(huán)平衡時間；0. 05?0. Imin ; 進樣時間；0. 5?Imin ;頂空樣品瓶容積；10?20血； 樣品體積；5?10血；氯化軸；3. 95?4. 05g。
【文檔編號】G01N30/06GK104345104SQ201310323146
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】蘇鴻 申請人:上海寶鋼化工有限公司