CN113777194A - 一种土壤样品中3，3′-二氯联苯胺的测定方法 - Google Patents

一种土壤样品中3，3′-二氯联苯胺的测定方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种土壤样品中3,3'‑二氯联苯胺的测定方法，包括以下步骤：对土壤样品进行预处理；将预处理后的所述土壤样品依次冻干、研磨和过筛；使用萃取剂对所述土壤样品进行萃取处理，得到萃取液；将所述萃取液的溶剂置换成二氯甲烷，得到第一样品溶液；将所述第一样品溶液进行净化处理和浓缩处理，得到待测样品溶液；向所述待测样品溶液中加入内标物，测定3,3'‑二氯联苯胺的含量。本发明采用丙酮作为萃取剂，毒性相对小，对环境和人体危害小，前处理步骤简单，使用气相色谱质谱仪测定3,3'‑二氯联苯胺的含量，快捷高效，准确度高，检出限低。

Description

一种土壤样品中3，3′-二氯联苯胺的测定方法
技术领域
本发明属于检测分析技术领域，特别涉及一种土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的测定方法。
背景技术
3,3'-二氯联苯胺，是生产双氯联苯胺系有机颜料的重要中间体，主要用于制备油墨、油漆、橡胶、塑料等着色和涂料印花浆液、涂料染色浆，3,3'-二氯联苯胺是一种致癌物，对环境有着较大的危害。
《GB/T17592-2011纺织品禁用偶氮染料的测定》针对纺织品染料可分解出来的3,3'-二氯联苯胺，用液液萃取法进行提取，一般采用甲基叔丁基醚或乙醚作为萃取剂，浓缩后用气相色谱-质谱法进行定性，用高效液相色谱法或气相色谱-质谱法进行定量检测。
中国专利CN201610629196.X公开了一种提取芳香胺的方法、检测方法、试剂盒及用途，具体公开了从烟草或烟草制品中提取3,3'-二氯联苯胺的方法和检测方法，采用强酸溶液提取，pH调碱性后，用甲基叔丁基醚或乙醚进行液液萃取，液相色谱-串联质谱法测定。
现有技术存在以下缺点：(1)前处理一般用甲基叔丁基醚或乙醚萃取，毒性偏大，包括一步或多步液液萃取、固相萃取以及调整溶液pH，步骤复杂；(2)液相色谱-串联质谱法仪器昂贵，成本高，难以普及；高效液相色谱法定量检测检出限高；(3)土壤样品的组成与纺织品、烟草差别较大，样品基质通常比较复杂。因此，亟需建立一种土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的测定方法。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的测定方法，包括以下步骤：
对土壤样品进行预处理；
将预处理后的所述土壤样品依次冻干、研磨和过筛；
使用萃取剂对所述土壤样品进行萃取处理，得到萃取液；
将所述萃取液的溶剂置换成二氯甲烷，得到第一样品溶液；
将所述第一样品溶液进行净化处理和浓缩处理，得到待测样品溶液；
向所述待测样品溶液中加入内标物，测定3,3'-二氯联苯胺的含量。
更进一步地，所述预处理的具体操作如下：
将土壤样品放置于搪瓷盘或不锈钢盘中，混合均匀，除去杂草、叶片、石子，进行四分法粗分。
更进一步地，所述将预处理后的所述土壤样品依次冻干、研磨和过筛包括以下步骤：
将预处理后的土壤样品放入真空冷冻干燥仪中进行干燥脱水；
将脱水后的土壤样品研磨成细小颗粒；
将研磨后的土壤样品过60目筛。
更进一步地，所述干燥脱水的条件为温度-40℃以下，时间16～24h。
更进一步地，所述萃取处理的萃取条件为载气压力0.8～1.0MPa，加热温度80～100℃，萃取池压力8.3～13.8MPa，静态萃取时间8～15min，静态萃取次数2～3次。
更进一步地，所述萃取处理的萃取剂为丙酮。
更进一步地，所述将所述萃取液的溶剂置换成二氯甲烷，得到第一样品溶液包括以下步骤：
将所述萃取液浓缩至0.1～0.2mL；
向所述萃取液中加入10～15mL二氯甲烷，继续浓缩至1～2mL，得到第一样品溶液。
更进一步地，所述将所述第一样品溶液进行净化处理和浓缩处理，得到待测样品溶液包括以下子步骤：
用正己烷和二氯甲烷对净化柱进行活化；
向净化柱中加入第一样品溶液，用80～100mL二氯甲烷洗脱，收集至浓缩杯中；
将浓缩杯放入旋转蒸发仪进行浓缩处理，定容至1mL，得到待测样品溶液。
更进一步地，所述净化柱的填料从上到下依次为无水硫酸钠、中性硅胶、碱性硅胶、中性硅胶和无水硫酸钠。
更进一步地，所述内标物为
Figure BDA0003251234820000031
-d12。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用丙酮作为萃取剂，毒性相对小，对环境和人体危害小，前处理步骤简单，使用气相色谱质谱仪测定3,3'-二氯联苯胺的含量，快捷高效，准确度高，检出限低。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书和权利要求书所指出的方法来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明实施例的3,3'-二氯联苯胺的标准曲线图；
图2示出了根据本发明实施例的待测样品溶液1的色谱图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出的一种土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的测定方法，包括以下步骤：
S101、对土壤样品进行预处理，具体为：
将土壤样品放置于搪瓷盘或不锈钢盘中，混合均匀，除去杂草、叶片、石子等异物，进行四分法粗分；
S102、将预处理后的所述土壤样品依次冻干、研磨和过筛，具体为：
取适量预处理后的土壤样品放入真空冷冻干燥仪中进行干燥脱水；其中，干燥脱水的条件为温度-40℃以下，时间16～24h；
将脱水后的土壤样品研磨成细小颗粒；
将研磨后的土壤样品过60目筛；
S103、使用萃取剂对过筛后的所述土壤样品进行萃取处理，得到萃取液，具体为：
取约20g(精确到0.01g)过筛后的土壤样品，加入2～5g的干燥剂(无水硫酸钠或硅藻土)，充分混匀，全部转移至不锈钢萃取管中，经过快速溶剂萃取仪萃取，得到萃取液；
萃取剂为丙酮，用量为40～60mL；
萃取处理的萃取条件为载气压力0.8～1.0MPa，加热温度80～100℃，萃取池压力8.3～13.8MPa，静态萃取时间8～15min，静态萃取次数2～3次；
S104、将所述萃取液的溶剂置换成二氯甲烷，得到第一样品溶液，具体为：
将萃取液浓缩至0.1～0.2mL；
向浓缩后的萃取液中加入10～15mL二氯甲烷，继续浓缩至1～2mL，得到第一样品溶液；
S105、将所述第一样品溶液进行净化处理和浓缩处理，得到待测样品溶液，具体为：
准备填料净化柱，填料从上到下依次为无水硫酸钠、中性硅胶、碱性硅胶、中性硅胶、无水硫酸钠，优选地，质量分别为4g，3g，2g，3g，4g；向净化柱中分别加入20mL正己烷、20mL二氯甲烷上柱进行活化，弃去该部分洗液，再加入第一样品溶液，用80～100mL二氯甲烷洗脱，收集至浓缩杯中，放入旋转蒸发仪，用氮气定容至1mL，得到待测样品溶液；
S106、向所述待测样品溶液中加入内标物
Figure BDA0003251234820000041
-d12，放入气相色谱质谱仪中测定3,3'-二氯联苯胺的含量。
本发明实施例中使用的试剂和设备如下，除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂和蒸馏水，所使用试剂和设备均可以通过商业途径购买。
试剂和材料：
丙酮：农残级；
无水硫酸钠：于400℃下灼烧4h，冷却后装入磨口玻璃瓶中，置于干燥器中保存；
3,3'-二氯联苯胺标准溶液：1000μg/mL，溶剂为甲醇；
内标标准溶液：
Figure BDA0003251234820000051
-d12，1000μg/mL。
仪器和设备：
气相色谱质谱仪；
浓缩装置：旋转蒸发仪，也可使用浓缩仪等性能相当的设备；
万分之电子天平；
真空冷冻干燥仪；
微量注射器：10μL、50μL、250μL。
气相色谱质谱仪参考条件：
(1)色谱柱：DB-5MS石英毛细管柱(30m×0.25mm×0.25um)或等同柱；
(2)柱升温程序：100℃保持2min，以20℃/min速度升至300℃，并保持5min；
(3)柱流速：1.5mL/min；
(4)进样口温度：220℃；
(5)色谱-质谱接口温度：230℃；
(6)离子源温度：230℃；
(7)电离方式：EI源；
(8)电离能：70eV；
(9)测定方式：选择离子方式(SIM)；
(10)溶解延迟：10min；
(11)进样量：1μL；
(12)进样方式：不分流；
(13)载气：氦气，纯度≥99.999％。
实施例：
将土壤样品放置于搪瓷盘或不锈钢盘中，混合均匀，除去杂草、叶片、石子等异物，进行四分法粗分；
取适量土壤样品放入真空冷冻干燥仪中在-45℃条件下，抽真空干燥脱水24h，脱水后的土壤样品研磨成细小颗粒，过60目筛；
称取19.86g(精确到0.01g)过筛后的土壤样品，记为土壤样品1，加入5g的无水硫酸钠作为干燥剂，充分混匀，全部转移至不锈钢萃取管中，萃取剂是40mL丙酮，经过快速溶剂萃取仪萃取，得到萃取液；萃取的条件为载气压力0.8MPa，加热温度100℃，萃取池压力13.8MPa，静态萃取时间15min，静态萃取次数2次；
将得到的萃取液浓缩至0.2mL，加入10mL二氯甲烷，继续浓缩至2mL，得到第一样品溶液；
准备填料净化柱，填料从上到下依次为无水硫酸钠、中性硅胶、碱性硅胶、中性硅胶、无水硫酸钠，质量分别为4g，3g，2g，3g，4g；分别加入20mL正己烷、20mL二氯甲烷上柱进行活化，弃去该部分洗液，再加入浓缩后的第一样品溶液，用80mL二氯甲烷洗脱，收集至浓缩杯中，放入旋转蒸发仪，用氮气定容至1mL，得到待测样品溶液1；
向待测样品溶液1中加入5μL内标中间液，放入气相色谱质谱仪，采用上述推荐的色谱条件，测定3,3'-二氯联苯胺的含量。取100μL的内标标准溶液用二氯甲烷定容至1mL，配制成100μg/mL的内标中间液。
另取19.05g上述同一土壤样品，记为土壤样品2，根据上述方法得到待测样品溶液2，采用相同的色谱条件，用气相色谱质谱仪测定3,3'-二氯联苯胺的含量。
绘制标准曲线：
取50μL的3,3'-二氯联苯胺标准溶液用二氯甲烷定容至1mL，配制成50μg/mL的3,3'-二氯联苯胺标准中间液；
分别取1μL、2μL、5μL、8μL、10μL、20μL、50μL、100μL、200μL的3,3'-二氯联苯胺标准中间液放入不同的进样瓶中，用二氯甲烷定容至1mL，配制成含量分别为50ng、100ng、250ng、400ng、500ng、1000ng、2500ng、5000ng、10000ng的3,3'-二氯联苯胺标准系列待测溶液，加入5μL内标中间液并立即密封，待测；按上述推荐的色谱条件进行测定，以标准系列待测溶液中目标化合物(3,3'-二氯联苯胺)与内标物的质量比为横坐标，对应的色谱峰峰面积比为纵坐标，绘制标准曲线，如图1所示，具体数据见表1。标准曲线为y＝0.2499954x，线性相关系数R2为0.9995726。
表1 3,3'-二氯联苯胺标准待测溶液具体参数
名称 3,3'-二氯联苯胺含量(ng) 质量比 峰面积比
3,3'-二氯联苯胺标准待测溶液1 50 0.1 0.0248255
3,3'-二氯联苯胺标准待测溶液2 100 0.2 0.0593413
3,3'-二氯联苯胺标准待测溶液3 250 0.5 0.1014614
3,3'-二氯联苯胺标准待测溶液4 400 0.8 0.1834698
3,3'-二氯联苯胺标准待测溶液5 500 1.0 0.2403307
3,3'-二氯联苯胺标准待测溶液6 1000 2.0 0.5036513
3,3'-二氯联苯胺标准待测溶液7 2500 5.0 1.1543854
3,3'-二氯联苯胺标准待测溶液8 5000 10.0 2.5278238
3,3'-二氯联苯胺标准待测溶液9 10000 20.0 5.0111446
待测样品溶液测定：
取1μL待测样品溶液，注入气相色谱质谱仪，按上述推荐的色谱条件进行测定，如图2所示，待测样品溶液1中3,3'-二氯联苯胺色谱峰的保留时间为24.941min，内标物
Figure BDA0003251234820000072
-d12色谱峰的保留时间为24.852min。根据标准曲线得到待测样品溶液中的3,3'-二氯联苯胺含量，具体如表2所示。
土壤样品中的3,3'-二氯联苯胺浓度，按照下述公式进行计算：
Wi＝Ci/Mi；
其中：Ci为从标准曲线得到的3,3'-二氯联苯胺含量(ng)，Mi为土壤样品的取样量(g)，Wi为土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的浓度(μg/kg)。
表2待测样品溶液具体参数
Figure BDA0003251234820000071
Figure BDA0003251234820000081
空白实验：
用硅藻土(或石英砂)代替实际土壤样品，其他样品制备步骤均相同，在测试样品同时进行空白实验。经检测，空白实验中没有3,3'-二氯联苯胺检出。
方法检出限：
根据《环境监测分析方法标准制修订技术导则》(HJ168-2010)，称取20.02g硅藻土，加入3,3'-二氯联苯胺500ng，配制成浓度为25.0μg/kg样品，按照相同的样品制备步骤进行7次平行测定，计算得出7次的平均值为17.4μg/kg，相对偏差S为0.8877μg/kg，n＝7时，t值为3.143，因此确定本发明的方法检出限(MDL＝t(n-1，0.99)×S)为2.8μg/kg。
实际土壤样品加标回收率：
准确称量6份上述同一土壤样品，进行加标回收率测定，土壤样品3、土壤样品4和土壤样品5的3,3'-二氯联苯胺加标量均为1000ng，土壤样品6、土壤样品7和土壤样品8的3,3'-二氯联苯胺加标量均为5000ng，按照上述制备步骤制备得到加标样品溶液3、加标样品溶液4、加标样品溶液5、加标样品溶液6、加标样品溶液7和加标样品溶液8，按照上述色谱条件进行测定。加标样品溶液3、加标样品溶液4和加标样品溶液5的平均加标回收率为85.0％，相对标准偏差为2.1％，加标样品溶液6、加标样品溶液7和加标样品溶液8的平均加标回收率为87.2％，相对标准偏差为3.8％，具体数据见表3。
表3土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的加标回收率
Figure BDA0003251234820000082
Figure BDA0003251234820000091
本发明中提出的一种土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的测定方法，采用丙酮作为萃取剂，毒性相对小，对环境和人体危害小，前处理步骤简单，使用气相色谱质谱仪测定3,3'-二氯联苯胺的含量，快捷高效，准确度高，检出限低。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
对土壤样品进行预处理；
将预处理后的所述土壤样品依次冻干、研磨和过筛；
使用萃取剂对所述土壤样品进行萃取处理，得到萃取液；
将所述萃取液的溶剂置换成二氯甲烷，得到第一样品溶液；
将所述第一样品溶液进行净化处理和浓缩处理，得到待测样品溶液；
向所述待测样品溶液中加入内标物，测定3,3'-二氯联苯胺的含量。
2.根据权利要求1所述的土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的测定方法，其特征在于，所述预处理的具体操作如下：
将土壤样品放置于搪瓷盘或不锈钢盘中，混合均匀，除去杂草、叶片、石子，进行四分法粗分。
3.根据权利要求1所述的土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的测定方法，其特征在于，所述将预处理后的所述土壤样品依次冻干、研磨和过筛包括以下步骤：
将预处理后的土壤样品放入真空冷冻干燥仪中进行干燥脱水；
将脱水后的土壤样品研磨成细小颗粒；
将研磨后的土壤样品过60目筛。
4.根据权利要求3所述的土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的测定方法，其特征在于，所述干燥脱水的条件为温度-40℃以下，时间16～24h。
5.根据权利要求1所述的土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的测定方法，其特征在于，所述萃取处理的萃取条件为载气压力0.8～1.0MPa，加热温度80～100℃，萃取池压力8.3～13.8MPa，静态萃取时间8～15min，静态萃取次数2～3次。
6.根据权利要求1或5所述的土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的测定方法，其特征在于，所述萃取处理的萃取剂为丙酮。
7.根据权利要求1所述的土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的测定方法，其特征在于，所述将所述萃取液的溶剂置换成二氯甲烷，得到第一样品溶液包括以下步骤：
将所述萃取液浓缩至0.1～0.2mL；
向所述萃取液中加入10～15mL二氯甲烷，继续浓缩至1～2mL，得到第一样品溶液。
8.根据权利要求1所述的土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的测定方法，其特征在于，所述将所述第一样品溶液进行净化处理和浓缩处理，得到待测样品溶液包括以下子步骤：
用正己烷和二氯甲烷对净化柱进行活化；
向净化柱中加入第一样品溶液，用80～100mL二氯甲烷洗脱，收集至浓缩杯中；
将浓缩杯放入旋转蒸发仪进行浓缩处理，定容至1mL，得到待测样品溶液。
9.根据权利要求8所述的土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的测定方法，其特征在于，所述净化柱的填料从上到下依次为无水硫酸钠、中性硅胶、碱性硅胶、中性硅胶和无水硫酸钠。
10.根据权利要求1所述的土壤样品中3,3'-二氯联苯胺的测定方法，其特征在于，所述内标物为
Figure FDA0003251234810000021
-d12。
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