液相色谱法检测水质中的苦味酸

顾 云

(泰科检测科技江苏有限公司，江苏 泰州 225300)

1 引言

苦味酸，又称2,4,6-三硝基苯酚,容易与多种重金属反应生成更易爆炸的苦味酸盐[1]。含苦味酸的工业原材料或副产物流入水体，不仅污染水环境，同时对人体健康也会产生危害。

目前，检测水质中苦味酸的方法主要有分光光度法[2]、气相色谱法[3，4]、液相色谱法[5～10]、液相-质谱法[11～15]等，本文通过实验，建立了一种快速简便检测水质中苦味酸的分析方法。

2 实验部分

2.1 仪器及耗材

赛默飞UltiMate 3000高效液相色谱仪，配有二极管阵列检测器，美国；色谱柱：Thermo C18 4.6 mm×250 mm，粒径5 μm，美国。

甲醇、二氯甲烷及甲酸，HPLC级；苦味酸标准溶液：ρ=1000 mg/L，介质为乙腈和甲醇。

2.2 样品采集及保存

用1000 mL硬质磨口棕色玻璃瓶采集样品，样品充满样品瓶并加盖密封，调节水相pH值至3～6，低温冷藏及避光保存。

2.3 样品预处理

对于较干净的水样，经0.22 μm滤器过滤后直接进样测定；对于成分复杂的水样(如工业废水)，量取100 mL水样，调节pH≥10，加入5 g氯化钠，溶解后加入20 mL二氯甲烷，振荡萃取5 min，保留水相，重复萃取两次，以除去碱性物质对苦味酸测定的影响。调节水相pH值至3～6，过滤后直接测定。

二氯甲烷萃取次数选择试验结果见表1。根据试验结果，选取二氯甲烷萃取次数选为2次。

表1 二氯甲烷萃取次数试验结果

2.4 色谱条件

柱温：40 ℃；进样量：40.0 μL；检测波长：357 nm；流动相组成：A：水(含0.2%甲酸)；B：甲醇(含0.2%甲酸)。

洗脱：梯度洗脱条件见表2。

表2 梯度洗脱方法

2.4.1 柱温选择

针对色谱柱ThermoC18，选择30 ℃、35 ℃、40 ℃进行色谱柱柱温试验。结果发现，柱温对苦味酸色谱峰的保留时间及峰型影响较大。柱温越高，苦味酸的保留时间越小；当柱温为30 ℃时，出现拖尾峰，峰型不匀称；对比柱温35 ℃与40 ℃，苦味酸在40 ℃柱温下峰型对称、平滑，从而柱温选取为40 ℃。

2.4.2 检测波长的选择

针对色谱柱ThermoC18，为确定苦味酸最佳检测波长，使用二极管阵列检测器，按照表2梯度洗脱方法，对1.00 mg/L苦味酸标准溶液进行了光谱扫描，光谱扫描范围为210 ～ 410 nm。结果发现：苦味酸在357 nm处有最大吸收峰(图1)，从而选取苦味酸的检测波长为357 nm。

图1 1.00 mg/L苦味酸标准溶液紫外光谱图

3 结果与讨论

3.1 标准曲线

配制苦味酸标准系列浓度：0.020 mg/L、0.100 mg/L、0.500 mg/L、1.00 mg/L、5.00 mg/L，参照2.4色谱条件。以苦味酸浓度为横坐标，对应的仪器响应值(峰面积)为纵坐标，绘制标准曲线。由图2可知，苦味酸在0.020～5.00 mg/L较宽的线性范围内，具有较好的线性，相关系数为0.9997。

图2 苦味酸标准曲线

3.2 方法检出限、精密度及准确度

配制低、中、高3种浓度水平的苦味酸水溶液，各平行测定6次，计算方法相对标准偏差及平均回收率，实验结果见表3。由表3可知，方法检出限为0.004 mg/L，测定下限为0.016 mg/L；相对标准偏差为4.1%～6.3%，说明该方法精密度高；3种加标水平下的平均加标回收率为91.2%～96.5%，说明该方法准确度高。

4 结论

该方法样品操作步骤简单、快速；方法线性范围为0.020～5.00 mg/L，线性方程为y=1.7526x+0.018，相关系数为0.9997。方法检出限为0.004 mg/L，测定下限为0.016 mg/L，相对标准偏差为4.1%～6.3%，平均加标回收率为91.2%～96.5%。

表3 方法检出限、测定下限、精密度及准确度