鄂尔多斯市神东检测有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯 017209
摘要:随着社会的发展,现在对于环境的检测越来越严格,检测技术也有很大进步。如今色谱仪和质谱仪联用是一种先进的检测技术,两种技术相互取长补短,综合起来既具备高分离能力还具备判断化合物结构的能力。在很多环境下都可以使用气相色谱-质谱联用技术检测,随着科技的进步,该技术的灵敏度也提高了很多。本文主要涉及了一些气相色谱-质谱联用技术的处理方法和在环境检测中的应用。
关键词:气相色谱-质谱联用技术; 环境检测; 应用
一、引言
环境中的污染物种类非常多,有些毒性比较大,如果长时间接触容易导致生物富集,并且对人的健康也有着很大的危害。气相色谱-质谱联用技术在环境检测中应用比较广泛并且检测精度较高,对于微量、痕量的污染物样品非常适用,现在已经被应用于环境空气、水、土壤等领域进行检测。
二、气相色谱-质谱联用技术处理方法
2.1液-液萃取法
液-液萃取是比较传统的有机污染物处理方法,主要是利用两种液体不互相融的性质,使用分液漏斗进行液体分离。实验室基本都配有分液漏斗,容易操作并且价格低廉。液-液萃取中有机溶剂的选择是非常重要的步骤,对有机物的萃取有很大影响,并且把水样调节到合适的PH值或者在水样中加入有机物提高萃取率。以前用乙酸乙酯作为萃取剂,萘为内标物,实现了邻、间、对为苯二胺的萃取方法,提高了检测的灵敏性。液-液萃取是一种对于去除物质干扰非常好用并且便捷的方法,易于操作和分离,可以大规模的使用和生产。但是该方法也具有一定的缺点,比如对于溶剂的使用量很大,容易产生污染物对环境造成污染,分离时间较长,萃取浑浊度高的水样时容易产生乳浊液和沉淀等等。
2.2固相萃取法
固相萃取法的原理和液相色谱一样,主要让水中的待测物接触萃取柱上的填充物,这样萃取剂就可以把一些物质吸附下来,这样就实现了被测物和基质相互分离。最初使用的萃取柱填充物大多是氧化铝、活性炭等。完整的萃取步骤如图1。技术的发展使固相萃取法有了很大的提高,此方法具有很大的优势,比如操作简单方便、可以实现自动化,对于有机溶剂用量较少,所以对环境污染程度低。并且和液-液萃取法相比,没有相分离这一步操作,避免了容易出现乳化的问题。但是缺点是操作程序不灵活,很多步骤的优化复杂,萃取柱为一次性物品,利用率低。
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图1 固相萃取的基本操作步骤
2.3液相微萃取法
液相微萃取由液-液萃取技术发展而来,将有机物进行了合理的分配,结合了前两种方法的优点,萃取的装置比较简单,并且溶剂用量很少,检测速度快,价格便宜。在萃取的过程中有集成化特点。该方法一般有动态和静态两种,静态是把有机溶剂放在微量进样器的针头,在将针头放在水中,在有机物中扩散,过一会再将溶剂抽回来,进行检测和分析。这种方法虽然操作比较简单,但是受溶剂溶解和在水中脱落的影响较大,富集程度也不高。动态的是在萃取一段时间后,把针头中的空气或者采集的水样反复推出去,但是溶剂始终保证在里面,再将其进行分析,这样增大了萃取相的比表面积,提高了效率,富集程度也比较高,缺点是萃取的时间比较短。
三、气相色谱-质谱联用技术在环境检测中的应用
3.1在水环境检测中的应用
随着工业的发展,人们最初对环境重视程度不高,导致很多污水排放在河流中,污染了水资源,并且使水中有了非常多有毒并且稳定性高的有机物。水环境有一个特点是生物富集,这就导致了在检测的难度。可以采用这项技术,使用液-液萃取方法,选择适合的溶剂和萃取仪器从而实现分离,在分离过程中还可以调节溶剂的PH值,提高萃取率,从而减少水污染,如图2。利用气相色谱-质谱联用技术还可以检测农药在水体中的残留,从而保证水的干净和人们的身体健康。例如检测水中有机氯农药的含量,使用该技术就可以减少检测的时间,检测的误差非常小,从而增加农药的回收利用和减少水体污染。
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图2
3.2在空气环境监测中的应用
随着工业的发展大量的工业废气被排放到空气中,现在汽车也越来越多,汽车的尾气排放也是造成空气污染非常重要的因素。空气中芳香烃和甲酚是比较常见的污染物,人如果吸进身体大量的酚类化合物会有呕吐和腹泻等现象,严重的话还可能导致神经性病变。在空气检测中气相色谱-质谱仪技术也被很好的应用,把采样的容器放在需要检测的空气中收集空气,采集到的样品洗脱后用检测的相关设备测定含量。用气相色谱-质谱联用仪检验是否含有芳香烃等有害物质,可以使用二次解热吸收的定性和定量方法进行分析。在分析过程中要对污染物采样,使用扩散标记的方法,使污染物的数值在1ng到7ng,距离标准差不能超过10%。这种方法可以保证污染物的检测效果并进行回收。
四、结束语
气相色谱-质谱联用技术在环境检测中被广泛应用,技术也有很大的改进,正朝着方便、灵敏、耗时短和很多种物质同时进行检测的效果发展。该项技术可以检测多种环境中的污染物,当然在操作过程中还要和采样和检测后的处理技术相搭配,从而提高整体的环境检测技术和效率。
参考文献:
[1]肖海燕.气相色谱-质谱联用技术在环境检测中的应用[J].化工设计通讯,2019,45(01):229+238.
[2]张坚.关于气相色谱—质谱联用技术在环境检测中的应用探究[J].环境与发展,2018,30(07):93-94.