CN103331038B

CN103331038B - 一种用于分离PCBs或OCPs的分离柱填料及分离方法

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Publication number: CN103331038B
Application number: CN201310275489.9A
Authority: CN
Inventors: 李清波; 蒋培宇
Original assignee: Dalian Maritime University
Current assignee: Dalian Maritime University
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2033-07-03
Also published as: CN103331038A

Abstract

本发明公开了一种用于分离PCBs或OCPs的分离柱填料及分离方法。该填料为硅胶、中性氧化铝和无水硫酸钠的均匀混合物，按质量百分比，混合物中硅胶占20～30%、中性氧化铝占30～40%、无水硫酸钠占30～40%。本发明的分离柱填料可以填装于常规柱层析用分离柱或赛茨四通道色谱分离仪等，以分离柱分离为原理的色谱仪用分离柱，以正己烷和二氯甲烷的混合溶液为流动相，进行层析色谱分离。利用本发明的填料分离PCBs或OCPs，分离方法高效、快速、工艺简单，可在成本较低的条件下达到显著的分离效果，PCBs物质柱回收率可达99%～112%，对土壤加标回收率可达75～117%；OCPs物质柱回收率可达70～111%，对土壤加标回收率可达67～115%。

Description

一种用于分离PCBs或OCPs的分离柱填料及分离方法

技术领域

本发明涉及一种层析色谱分离柱的填料，尤其涉及用于分离环境介质样品中分离PCBs或OCPs的分离柱填料以及利用该填料分离土壤中PCBs或OCPs的方法。

背景技术

现阶段技术条件下对环境介质样品预处理过程中净化阶段主要有固相萃取(SPE),凝胶渗透色谱（GPC）和层析色谱分离法三种常用方法。

固相萃取（SPE）过程可分为吸附和洗脱两个部分。在吸附过程中,目标物质被选择性地吸附在吸附床上进行了富集。在此过程中由于共吸附作用、吸附剂选择性等因素的存在，部分对PCBs和OCPs测定起干扰作用的物质也会在吸附床上吸附，影响分离效果。此外SPE存在个别组分定量回收不全，分析结果不够稳定，相对标准偏差不稳定的缺点^[1]，不能用于萃取沸点高于溶剂脱附温度的不完全挥发性物质或非挥发性物质，应用受到一定限制等缺点^[2]。

凝胶渗透色谱（GPC），GPC的核心是一根化学惰性的中空小球填充而成的柱子，样品随流动相流经填料时，大分子物质由于无法进入小球的微孔而导致流经行程比小分子的短，先于流出，分子最小的最后流出。GPC特别适合复杂环境样品（沉积物和生物样品）中脂类、蛋白、核酸等大分子干扰物的去除，对于PCBs、OCPs等小分子物质的分离效果一般，且GPC系统的设备体积较大，设备成本较高，使用运行成本也较高，难以大范围推广。

层析色谱分离法，利用层析色谱分离柱中填料物质吸附待测目标物质，去除杂质，而后使用洗脱液洗脱分离柱，将待测目标物质洗脱出，从而实现从提取液中分离净化出待测目标物的目的。由于分离柱填充的吸附剂的量远远大于薄层板，相对于SPE和GPC，层析色谱可用于分离量比较大（克数量级）的物质。所以作为较大量样品的制备分离，其理论塔板数和柱效比远高于SPE柱，层析色谱优于SPE和GPC。此外，层析色谱法设备简单,可灵活改变洗脱剂强度得到最理想的分离效果,且该法易于扩大化,成本低廉，是制备磷脂分级产品最有发展潜力的方法之一。柱层析净化效率和填料的粒径、比表面积、均匀度和机械性能以及洗脱溶剂的极性有关。对于环境介质中的PCBs或OCPs的分离，柱层析法虽具有较好的回收率和净化效果，但对于其中一些成分的净化效果不够理想，如有机氯农药（OCPs）中带有一定极性的甲氧氯和δ-六六六回收率会变差，常规改善的途径是加大洗脱剂的用量，或适当增加洗脱剂的极性强度，造成有溶剂用量大，分离时间长等缺点^[3]。有机氯农药的传统净化方法为浓硫酸磺化法,该法净化较为彻底,但对于狄氏剂、异狄氏剂的加标回收率都低于20%,说明这两种化合物经磺化后被破坏^[4]。需要开发对多数环境介质物质同时有很好的分离效果，使用溶剂量少，分离周期短的分离净化方法。

参考文献：

[1]姚子伟等，海水中痕量有机污染物分析前处理技术研究进展，海洋环境与科学，2011年,第3期，447-450页。

[2]曹菱等，环境有机污染物检测的前处理技术的进展，实验技术与管理，2009年，第3期，228-230页。

[3]董亮等，环境介质中有机污染物分析前处理方法概述，现代科学仪器，2010年，第5期，120-125页。

[4]佟玲等，土壤中持久性有机污染物分析的前处理方法，岩矿测试，2008年，第2期，81-86页。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于分离环境介质中的PCBs或OCPs的层析色谱分离柱填料以及利用该填料分离环境介质中的PCBs或OCPs的方法。本发明的分离柱填料可以填装于常规柱层析用分离柱或赛茨四通道色谱分离仪等以分离柱分离为原理的色谱仪用分离柱，以正己烷和二氯甲烷的混合溶液为流动相，进行层析色谱分离。通过层析色谱法分离、回收得到的样品溶液用气相色谱仪(GC-ECD),气质联用仪（GC-MS）等进行分析。利用本发明的填料分离PCBs或OCPs，分离方法高效、快速、工艺简单，可在成本较低的条件下达到显著的分离效果，PCBs物质柱回收率可达99%～112%，对土壤加标回收率可达75～117%；OCPs物质柱回收率可达70～111%，对土壤加标回收率可达67～115%。

本发明的目的是由如下技术方案来实现的。

本发明的一种用于分离PCBs或OCPs的分离柱填料，所述填料为硅胶、中性氧化铝和无水硫酸钠的均匀混合物，按质量百分比，混合物中硅胶占20～30%、中性氧化铝占30～40%、无水硫酸钠占30～40%。

在上述填料中，所述硅胶、中性氧化铝和无水硫酸钠分别经预处理活化后再按配比混合均匀。所述活化方法不予限定，可以按本领域常规活化方式进行活化。

本发明所述硅胶的粒径优选为200～300目，所述中性氧化铝的粒径优选为100～200目。

本发明还提供一种分离柱，所述分离柱固定相为本发明所述的分离柱填料。将本发明的分离柱填料填装于分离柱进行PCBs或OCPs的层析色谱分离。当分离含有PCBs的样品溶液时，用正己烷：二氯甲烷=100:0～90:10为流动相分离，其中分离柱负载填料的床直径/床高优选为1:8～1:10,样品溶液含有浓度各为5～100ppb的至少一种以上PCBs；当分离含有OCPs样品溶液时，用正己烷：二氯甲烷=25:75～15:85为流动相分离，其中分离柱负载填料的床直径/床高优选为1:8～1:10,样品溶液含有浓度各为5～100ppb的至少一种以上OCPs。

所述分离柱，优选赛茨四通道色谱分离仪用分离柱。将本发明的分离柱填料填装于赛茨四通道色谱分离仪用分离柱进行PCBs或OCPs的层析色谱分离，其中：

分离PCBs的方法为，通过赛茨四通道色谱分离仪进行柱色谱分离，具体为：将含有PCBs的样品溶液上样于预先平衡好的权利要求4所述的赛茨四通道色谱分离仪用分离柱，以正己烷：二氯甲烷=100:0～90:10为流动相进行洗脱；其中所述样品溶液含有浓度各为5～100ppb的至少一种以上PCBs,样品溶液进样量为1ml,所述分离柱负载填料的床直径/床高为1:8～1:10,流动相洗脱压力为70～80kPa，洗脱流速为2～4mL/min,流动相洗脱总量为分离柱保留体积的4～6倍。

分离OCPs的方法为，通过赛茨四通道色谱分离仪进行柱色谱分离，具体为：将含有OCPs的样品溶液上样于预先平衡好的权利要求4所述的赛茨四通道色谱分离仪用分离柱，以正己烷：二氯甲烷=25:75～15:85为流动相进行洗脱；其中所述样品溶液含有浓度各为5～100ppb的至少一种以上OCPs,样品溶液进样量为1ml,所述分离柱负载填料的床直径/床高为1:8～1:10,流动相为正己烷：二氯甲烷=25:75～15:85，流动相洗脱压力为70～80kPa，洗脱流速为2～4mL/min,流动相洗脱总量为分离柱保留体积的5～7倍。

本发明所述赛茨四通道色谱分离仪为赛茨科技（大连）有限公司的产品，所述赛茨四通道色谱分离仪用分离柱为赛茨四通道色谱分离仪专用分离柱，包括玻璃管，玻璃管下端设有筛板，其具体结构参见中国专利CN102419353B。

本发明的有益效果：

①本发明将硅胶、中性氧化铝和无水硫酸钠的混合物作为柱层析分离柱填料，应用于分离环境介质中的PCBs或OCPs的分离。因采用不同吸附性质的混合填料，使环境介质中的PCBs或OCPs物质透过分离柱，使样品中的非目标物吸附于分离柱填料上，实现目标物与非目标物（杂质）分离的目的，并筛选对上述物质选择性洗脱的洗脱液对分离柱进行洗脱，洗脱出目标物，实现了分离柱填料对PCBs或OCPs的高选择性分离，减少了对干扰物洗脱这一阶段而直接对目标物进行洗脱，提高分离效果和回收率。实验结果显示，使用发明的填料及流动相，分离土壤中PCBs物质的回收率为75%～117%；OCPs物质的回收率为67～115%。

②本发明的填料，其中硅胶、中性氧化铝选择的粒径范围小,发明所用填料粒径，在减小粒径，增加比表面积增加对非目标物吸附性能的基础上，同时考虑减少对目标物的吸附，使目标物（PCBs或OCPs）能够透过分离柱，达到目标物与杂质分离的目的。

③本发明的填料填装于分离柱，以正己烷-二氯甲烷为流动相，分离PCBs或OCPs，其分离方法简单，所用溶剂量少，分离效果好，对于用传统的方法回收率低的OCPs物质如甲氧氯，六六六有良好的分离效果，其回收率均高达70%以上。

④本发明的填料填装于赛茨四通道色谱分离仪分离柱进行层析色谱分离，能够消除由于填料粒径过小而造成流动相堵塞问题，对于土壤中的21种PCBs或22种OCPs均有很好的分离效果和回收率，其成分范围覆盖了目前土壤中常见的大部分PCBs和OCPs物质，本发明的方法适用于多种类土壤样品中环境介质物质的检测与分离。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得，或可以常规方法制备。

一种用于分离PCBs或OCPs的分离柱填料，所述填料为硅胶、中性氧化铝和无水硫酸钠的均匀混合物，按质量百分比，混合物中硅胶占20～30%、中性氧化铝占30～40%、无水硫酸钠占30～40%。优选地，所述混合物中硅胶占25%、中性氧化铝占37.5%、无水硫酸钠占37.5%。

所述硅胶的粒径优选为200-300目，所述中性氧化铝的粒径优选为100-200目。

所述PCBs（polychlorinated biphenyls）是联苯苯环上的氢被氯取代而形成的多氯化合物，对生物体有蓄积性毒害作用的一类持久性有机污染物。

所述OCPs（organo-chlorine pesticide）是防治植物病、虫害的组成成分中含有氯元素的有机化合物。

上述填料，填装于分离柱进行样品中PCBs或OCPs的柱层析分离。当分离含有PCBs的样品溶液时，用正己烷：二氯甲烷=100:0～90:10为流动相分离，分离柱负载填料的床直径/床高为1:8～1:10；当分离含有OCPs样品溶液时，用正己烷：二氯甲烷=25:75～15:85为流动相分离，分离柱负载填料的床直径/床高为1:8～1:10。

所述分离柱可以为常规柱层析用分离柱，按照配比将填料填装于分离柱中并样品溶液上样，用正己烷和二氯甲烷的混合溶液在自然重力作用下进行柱层析分离。

所述分离柱也可以为赛茨四通道色谱分离仪等以层析色谱分离柱分离为原理的色谱仪所使用的分离柱，按照配比将填料填装于色谱分离仪分离柱中并样品溶液上样，用正己烷和二氯甲烷的混合溶液为流动相进行色谱分离。

分离柱填料的预处理：

无水硫酸钠在400℃下干燥4小时去水，干燥器内冷却备用；

中性氧化铝在400℃下干燥12小时后干燥器内冷却至室温，加入干燥后中性氧化铝总重量的6%的去离子水，充分摇匀后，静置活化6小时以上；

硅胶在130℃下干燥16小时后干燥器内冷却至室温，加入干燥后硅胶总重量的3.3%的去离子水，充分摇匀后，静置活化6小时以上。

实施例1赛茨四通道色谱分离仪分离PCBs混合物

按上述方法预处理好的分离柱填料，填装于赛茨四通道色谱分离仪（赛茨科技（大连）有限公司）专用分离柱中，以正己烷和二氯甲烷的混合溶液为流动相，分离含有21种PCBs的样品溶液，具体方法为如下：

（1）分离柱填料的准备

称取用上述方法活化好的硅胶、中性氧化铝和无水硫酸钠，其中硅胶的粒径为200～300目，中性氧化铝的粒径为100～200目，将硅胶、中性氧化铝和无水硫酸钠以2:3:3的质量比混合、搅拌均匀，获得填料混合物。

（2）装柱

取5g填料混合物，填装于垂直放置的赛茨四通道色谱分离仪分离柱（分离柱内径为10mm,长度为230mm，末端放有筛板防止填料漏出）中，干法装柱，装柱时将填料自然放置于分离柱中即可，不需压实。装柱后，负载填料的床直径/床高为1:8。

（3）平衡分离柱

分离柱上端单次加入2mL正己烷-二氯甲烷(100：0),在洗脱压力75kPa下洗脱，洗脱时间为40s，反复洗脱3-4次，使分离柱达到平衡。

（4）分离

待分离柱平衡后向分离柱上端缓慢添加浓度分别为50ppb的PCBs混标溶液（含有如表1的21种成分，美国Accustandard公司多氯联苯混标）1mL，用正己烷-二氯甲烷体积比例为100:0的混合溶液洗脱，洗脱压力为75kPa,每次洗脱时间为40s，每次加2mL的洗脱液，共收集5次洗脱液共计10mL于同一个收集管中；将10mL洗脱液在60℃水浴中旋转蒸发浓缩至1mL左右后，用氮气吹干，再加入1mL正己烷溶解后再次用氮气浓缩，反复3次后用正己烷定容至1mL。

（5）测定

将步骤（4）得到的样品溶液用气相色谱仪（美国Agilent GC-ECD）测定,并计算PCBs混标溶液中各成分的回收率。

结果如表1。

回收率计算方法如式：

STD计算方法如式：

STD = \sqrt{\frac{Σ {(X_{i} - X)}^{2}}{N - 1}}

上式中：STD为标准偏差；X_i为单次实验测量值；X为多次实验取的平均值；N为实验次数

RSD计算方法如式：

表1.PCBs混标溶液中21种成分平均回收率和相对标准偏差（%）

从表1可知，采用本发明填料的分离柱分离以上21种PCBs物质，能够得到良好的分离净化效果，回收率在99-112%之间，RSD值不大于10%，符合US-EPA（Method3550，3500b，3500c，3535a，3600c，3620b等）标准及中国国标（GB/T9695.10-2008,GB/T5009.19-2008,GB/T9675-1998等）。分离柱性质稳定，重现性良好，可以用于环境样品的分离净化。

实施例2赛茨四通道色谱分离仪分离土壤中PCBs混合物

（1）样品提取

称取土壤样品（土壤样品实验前经冷冻干燥处理）分为实验组1和实验组2，实验组1设8个平行试验，实验组2设4个平行试验。各实验组分别加入5g土壤于三角烧瓶中，其中实验组1的三角烧瓶中再加入浓度为50ppb的PCBs混标溶液1mL。实验组1和实验组2的三角烧瓶中分别加入丙酮/石油醚(V₁/V₂=1/1)20mL，在25℃、超声波提取15min后收集提取液，将提取液通过放有无水硫酸钠的漏斗过滤，收集于三角烧瓶中。再用少量丙酮/石油醚(V₁/V₂=1/1)溶液冲洗漏斗中无水硫酸钠，重复上述提取过程3次，合并所有提取液。将提取液在60℃水浴中旋转蒸发浓缩至1mL左右,得待测样品。

（2）分离柱填装及分离柱的平衡

按照实施例1中（1）～（3）的方法操作。

（3）分离

步骤（1）中得到的各实验组的待测样品分别全部添加至平衡后的分离柱上端，用正己烷-二氯甲烷(体积比100:0)溶剂洗脱，洗脱压力为75kPa,每次洗脱时间为40s，每次加2mL的洗脱液，共收集5次洗脱液总计10mL。将10mL洗脱液在60℃水浴中旋转蒸发至1mL左右，用氮气吹干，加入1mL正己烷溶解后再次用氮气浓缩，反复3次后用正己烷定容至1mL。

（4）测定

将步骤（3）得到的样品溶液用气相色谱仪（美国Agilent GC-ECD）测定,并计算PCBs混标溶液中各成分的回收率。

结果如表2。

回收率计算方法如式：

STD计算方法如式：

STD = \sqrt{\frac{Σ {(X_{i} - X)}^{2}}{N - 1}}

其中上式中：STD为标准偏差；X_i为单次实验测量值；X为多次实验取的平均值；N为实验次数。

RSD计算方法如式：

表2.土壤中21种PCBs平均回收率回收率和相对标准偏差（%）

序号	化合物名称	回收率平均值	相对标准偏差
				1	PCB8	75	4
2	PCB18	106	23
				3	PCB28	113	11
4	PCB52	112	15
				5	PCB44	109	13
6	PCB77	79	18
				7	PCB101	101	10
8	PCB66	117	27
				9	PCB126	102	11
10	PCB153	95	14
				11	PCB118	100	1
12	PCB138	91	11
				13	PCB105	84	9
14	PCB187	102	11
				15	PCB128	92	12
16	PCB180	84	17
				17	PCB170	89	12
18	PCB195	90	12
				19	PCB200	91	12
20	PCB206	93	12
				21	PCB209	89	12

从表2可知，采用本发明填料的分离柱分离以上土壤中21种PCBs物质，能够得到良好的分离净化效果，回收率在75-117%之间，RSD值小于27%，符合US-EPA（Method3550，3500b，3500c，3535a，3600c，3620b等）标准及中国国标（GB/T9695.10-2008，GB/T5009.19-2008，GB/T9675-1998等）。分离柱能够对土壤中PCBs起到分离净化作用，并且能够排除土壤中其他物质的干扰作用实现对PCBs物质的针对性净化分离，重现性良好，可以用于土壤样品的分离净化。

实施例3赛茨四通道色谱分离仪分离OCPs混合物

（1）分离柱填料的准备及装柱按照实施例1中（1）～（2）的方法操作。

（2）平衡分离柱

分离柱上端单次加入2mL正己烷-二氯甲烷(20:80),在洗脱压力75kPa下洗脱，洗脱时间为40s，反复洗脱3-4次，使分离柱达到平衡。

（3）分离

待分离柱平衡后向分离柱上端缓慢添加浓度分别为50ppb的OCPs混标溶液(含有如表3的27种成分，其中序号1-22为OCPs,序号23-27为PCBs;美国Accustandard公司有机氯(OCPs)混标)1mL，用正己烷-二氯甲烷体积比例为20:80的混合溶液洗脱，洗脱压力为75kPa,每次洗脱时间为55s，每次加2mL的洗脱液，共收集7次洗脱液共计14mL于同一个尾型瓶中；将14mL洗脱液在40℃水浴中旋转蒸发浓缩至1mL左右，用氮气吹干，再加入1mL正己烷溶解后再次用氮气浓缩，反复3次后用正己烷定容至1mL。

（4）测定

将步骤（3）得到的样品溶液用气相色谱仪（美国Agilent GC-ECD）测定,并计算OCPs混标溶液中各成分的回收率。

回收率的计算方法与实施例1相同，结果如表3。

表3.OCPs混标溶液中27种成分平均回收率和相对标准偏差（%）

序号	化合物名称	回收率平均值	相对标准偏差
				1	hexachlorobenzene	85	7
2	α-HCH	88	3
				3	γ-HCH	97	8
4	β-HCH	82	6
				5	heptachlor	91	5

6	δ-HCH	82	7
				7	Aldrin	86	8
8	Isodrin	83	8
				9	heptachlor epoxide	111	8
10	o,p'-DDE	82	8
				11	Chlordane	81	8
12	endosulfan-1	85	19
				13	p,p'-DDE	91	5
14	Dieldrin	79	14
				15	p,p'-DDD	85	11
16	endrin	70	11
				17	O,p'-DDT	98	11
18	O,P'-DDD	101	3
				19	endosulfan-2	87	7
20	p,p'-DDT	90	5
				21	Methoxychlor	105	10
22	Mirex	86	4
				23	PCB52	75	6
24	PCB101	87	6
				25	PCB28	110	7
26	PCB138	91	11
				27	PCB180	86	5

从表3可知，采用本发明填料的分离柱分离以上27种物质，其中含有22种OCPs物质（序号1-22）和5种PCBs物质（序号23-27）。能够得到良好的分离净化效果，回收率在70-111%之间，RSD值小于19%，符合US-EPA（Method3550，3500b，3500c，3535a，3600c，3620b等）标准及中国国标（GB/T9695.10-2008,GB/T5009.19-2008,GB/T9675-1998等）。分离柱性质稳定，重现性良好，可以用于环境样品的分离净化。

实施例4赛茨四通道色谱分离仪分离土壤中OCPs混合物

（1）样品提取

称取土壤样品（实验前冷冻干燥去除水分）分为实验组1和实验组2，实验组1设8个平行试验，实验组2设4个平行试验。各实验组分别加入5g土壤于三角烧瓶中，其中实验组1的三角烧瓶中再加入浓度为50ppb的OCPs混标溶液1mL。实验组1和实验组2的三角烧瓶中分别加入丙酮/石油醚(V₁/V₂=1/1)20mL，在25℃、超声波提取15min后收集提取液，将提取液通过放有无水硫酸钠的漏斗过滤，收集于三角瓶中。再用少量丙酮/石油醚(V₁/V₂=1/1)溶液冲洗漏斗中无水硫酸钠，重复上述提取过程3次，合并所有提取液。将提取液在40℃水浴中旋转蒸发浓缩至1mL左右，得待测样品。

（2）分离柱装填及分离柱的平衡

按照实施例3中（1）～（2）的方法操作。

（3）分离

步骤（1）中得到的各实验组的所述待测样品分别全部添加至平衡后的分离柱上端，用正己烷-二氯甲烷(20：80)溶剂洗脱，洗脱压力为75kPa,每次洗脱时间为55s，每次加2mL的洗脱液，共收集7次洗脱液总计14mL。将14mL洗脱液在40℃水浴中旋转蒸发浓缩至1mL左右，用氮气吹干，加入1mL正己烷溶解后再次用氮气浓缩，反复3次后用正己烷定容至1mL。

（4）测定

将步骤（3）得到的样品溶液用气相色谱（美国Agilent GC-ECD）测定,并计算OCPs混标溶液中各成分的回收率。

回收率的计算方法与实施例2相同，结果如表4。

表4土壤中27种成分平均回收率和相对标准偏差（%）

从表4可知，采用本发明填料的分离柱分离以上土壤中27种物质，其中含有22种OCPs物质（序号1-22）和5种PCBs物质（序号23-27），分离柱能够得到良好的分离净化效果，回收率在67-115%之间，RSD值小于19%，符合US-EPA（Method3550，3500b，3500c，3535a，3600c，3620b等）标准及中国国标（GB/T9695.10-2008，GB/T5009.19-2008，GB/T9675-1998等）。分离柱能够对土壤中OCPs起到分离净化作用，并且能够排除土壤中其他物质的干扰作用，实现对OCPs物质的针对性净化分离，重现性良好，可以用于土壤样品的分离净化。

实施例5柱层析法分离PCBs混合物

（1）分离柱填料的准备

称取用上述方法预处理好的硅胶、中性氧化铝和无水硫酸钠，其中硅胶的粒径为200～300目，中性氧化铝的粒径为100～200目，将硅胶、中性氧化铝和无水硫酸钠以2:3:3的质量比混合、搅拌均匀，获得填料混合物。

（2）装柱

取5g填料混合物，填装于垂直放置的分离柱中（分离柱内径为10mm,长度为230mm，末端放有筛板防止填料漏出）中，干法装柱，装柱时将填料自然放置于分离柱中即可，不需压实。装柱后，负载填料的床直径/床高为1：8。将分离柱垂直夹在铁架台上。

（3）平衡分离柱

分离柱上端单次加入2mL正己烷-二氯甲烷(100：0),反复洗脱3-4次，使分离柱达到平衡。

（4）分离

待分离柱平衡后向分离柱上端缓慢添加浓度分别为100ppb的PCBs混标溶液(含有如表1的21种成分)1mL，用正己烷-二氯甲烷体积比例为100:0的混合溶液洗脱，每次加2mL的洗脱液，共收集5次洗脱液共计10mL于同一个尾型瓶中；将10mL洗脱液在60℃水浴中旋转蒸发浓缩至1-2mL后，用氮气吹干，再加入1mL正己烷溶解后再次用氮气浓缩，反复3次后用正己烷定容至1mL。

（5）测定

将步骤（4）得到的样品溶液用气相色谱仪（美国Agilent GC-ECD）测定,并计算PCBs标准溶液中各成分的回收率。

回收率的计算方法与实施例1相同。结果见表5。

表5.PCBs混标溶液中21种成分平均回收率和相对标准偏差（%）

从表5可知，采用本发明填料的分离柱分离以上21种PCBs物质，能够得到良好的分离净化效果，回收率在73-108%之间，RSD值不大于12%，符合US-EPA（Ｍethod3550，3500b，3500c，3535a，3600c，3620b等）标准及中国国标（GB/T9695.10-2008,GB/T5009.19-2008,GB/T9675-1998等），重现性良好。分离柱在不使用色谱分离仪的条件下仍然具有良好的回收率，但RSD显示在非仪器状态下，稳定性不足，洗脱时间较长。

实施例6柱层析法分离土壤中PCBs混合物

（1）样品提取：

称取土壤样品(实验前冷冻干燥去除水分)分为实验组1和实验组2，实验组1设8个平行试验，实验组2设4个平行试验。各实验组分别加入5g土壤于三角烧瓶中，其中实验组1的三角烧瓶中再加入浓度为50ppb的PCBs标准溶液1mL。实验组1和实验组2的三角烧瓶中分别加入丙酮/石油醚(V₁/V₂=1/1)20mL，在25℃、超声波提取15min后收集提取液，将提取液通过放有无水硫酸钠的漏斗过滤，收集于三角瓶中。再用少量丙酮/石油醚(V₁/V₂=1/1)溶液冲洗漏斗中无水硫酸钠，重复上述提取过程3次，合并所有提取液。将提取液在40℃水浴中旋转蒸发浓缩至1mL左右，得待测样品。

（2）分离柱装填及分离柱的平衡

按照实施例5中（1）～（3）的方法操作。

（3）分离

步骤（1）中得到的各实验组的所述待测样品分别全部添加至平衡后的分离柱上端，用正己烷-二氯甲烷(100：0)溶剂洗脱，每次加2mL的洗脱液，共收集5次洗脱液总计10mL。将10mL洗脱液在60℃水浴中旋转蒸发浓缩至1mL左右，用氮气吹干，再加入1mL正己烷溶解后再次用氮气浓缩，反复3次后用正己烷定容至1mL。

（4）测定

将步骤（3）得到的样品溶液用气相色谱仪（美国Agilent GC-ECD）测定,并计算PCBs标准溶液中各成分的回收率。

回收率的计算方法与实施例2相同，结果见表6。

表6.土壤中21种PCBs平均回收率和相对标准偏差（%）

从表6可知，发明所述分离柱在不使用色谱分离仪的条件下，土壤中21种PCBs回收率在77%-119%之间，RSD值小于11%，符合US-EPA（Method3550，3500b，3500c，3535a，3600c，3620b等）标准及中国国标（GB/T9695.10-2008，GB/T5009.19-2008，GB/T9675-1998等）要求。能够实现对土壤中PCBs的分离净化，能够对土壤中的杂质起到净化作用,重现性良好，分离柱在不使用色谱分离的情况下仍能获得良好的回收率，重现性稳定，可以对土壤样品起到良好的净化作用。

另一方面：在实施例1～6中，PCBs或OCPs的混标溶液，在其浓度5～100ppb之间，均能够得到良好的分离净化效果，回收率以及RSD值均能达到所述US-EPA标准及中国国标。

Claims

1.一种用于分离PCBs或OCPs的分离柱填料，其特征在于，所述填料为硅胶、中性氧化铝和无水硫酸钠的均匀混合物，按质量百分比，混合物中硅胶占20～30%、中性氧化铝占30～40%、无水硫酸钠占30～40%。

2.根据权利要求1所述的分离柱填料，其特征在于，所述硅胶的粒径为200～300目，所述中性氧化铝的粒径为100～200目。

3.一种分离柱，其特征在于，所述分离柱固定相为权利要求1或2所述的填料。

4.根据权利要求3所述的分离柱，其特征在于，所述分离柱为赛茨四通道色谱分离仪用分离柱。

5.一种分离PCBs的方法，其特征在于，通过权利要求3所述的分离柱进行柱层析分离，流动相为正己烷：二氯甲烷=100:0～90:10。

6.一种分离PCBs的方法，其特征在于，通过赛茨四通道色谱分离仪进行柱色谱分离，具体为：将含有PCBs的样品溶液上样于预先平衡好的权利要求4所述的赛茨四通道色谱分离仪用分离柱，以正己烷：二氯甲烷=100:0～90:10为流动相进行洗脱；其中所述样品溶液含有浓度各为5～100ppb的至少一种以上PCBs,样品溶液进样量为1ml,所述分离柱负载填料的床直径/床高为1:8～1:10,流动相洗脱压力为70～80kPa，洗脱流速为2～4mL/min,流动相洗脱总量为分离柱保留体积的4～6倍。

7.一种分离OCPs的方法，其特征在于，通过权利要求3所述的分离柱进行柱层析分离，流动相为正己烷：二氯甲烷=100:0～90:10。

8.一种分离OCPs的方法，其特征在于，通过赛茨四通道色谱分离仪进行柱色谱分离，具体为：将含有OCPs的样品溶液上样于预先平衡好的权利要求4所述的赛茨四通道色谱分离仪用分离柱，以正己烷：二氯甲烷=25:75～15:85为流动相进行洗脱；其中所述样品溶液含有浓度各为5～100ppb的至少一种以上OCPs,样品溶液进样量为1ml,所述分离柱负载填料的床直径/床高为1:8～1:10,流动相为正己烷：二氯甲烷=25:75～15:85，流动相洗脱压力为70～80kPa，洗脱流速为2～4mL/min,流动相洗脱总量为分离柱保留体积的5～7倍。