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1、(10)申请公布号 CN 104062369 A (43)申请公布日 2014.09.24 CN 104062369 A (21)申请号 201410276132.7 (22)申请日 2014.06.19 G01N 30/02(2006.01) G01N 30/06(2006.01) (71)申请人 浙江大学 地址 310027 浙江省杭州市西湖区浙大路 38 号 (72)发明人 翁焕新 戴之希 田立勋 (74)专利代理机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 代理人 张法高 (54) 发明名称 超声辅助分散液液微萃取 - 气相色谱检测污 泥中氯苯的方法 (57) 摘要 本发明公开了一种。
2、超声辅助分散液液微萃 取 - 气相色谱检测污泥中氯苯的方法。包括如 下步骤 ： 1）标准溶液配制 ： 配成间二氯苯， 邻二 氯 苯 1g/ml， 1,2,4- 三 氯 苯， 1,2,3- 三 氯 苯， 1,2,4,5- 四氯苯， 1,2,3,4- 四氯苯 6 种 0.1g/ ml 混合标准溶液 ； 2）超声辅助萃取 ： 取 1.0g 污 泥样品于带旋帽的锥形离心管中， 加入丙酮， 密封 后， 超声萃取， 萃取液离心后， 上清液过微孔滤膜， 移入锥形离心管中 ； 3） 分散液液微萃取 ： 4） 气相 摄谱分析。采用本发明测定污泥中氯苯化合物， 灵敏度高。本发明相比于索氏抽提法等传统检测 方法， 。
3、节省了大量对人体有毒害作用的有机溶剂。 本发明分析时间， 因此， 适用于大批污泥样品的检 测。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104062369 A CN 104062369 A 1/1 页 2 1. 一种超声辅助分散液液微萃取 - 气相色谱检测污泥中氯苯的方法， 其特征在于包括 如下步骤 ： 1） 标准溶液配制 ： 间二氯苯、 邻二氯苯、 1,2,4- 三氯苯、 1,2,3- 三氯苯、 1,2,4,5- 四氯 苯、 1,2,3。
4、,4- 四氯苯 6 种氯苯各取 0.1000g， 用丙酮溶解配制成 6 种 10g/ml 的储备液 ； 1,2,4-三氯苯、 1,2,3-三氯苯、 1,2,4,5-四氯苯、 1,2,3,4-四氯苯4种储备液各取1.00ml， 定容至 10ml， 配成的 4 种 1g/ml 混合标准溶液 ； 间二氯苯、 邻二氯苯 2 种储备液各取 1.00ml， 1,2,4- 三氯苯， 1,2,3- 三氯苯， 1,2,4,5- 四氯苯， 1,2,3,4- 四氯苯 4 种 1g/ml 混 合标准溶液各取 1.00ml， 定容至 10ml， 配成间二氯苯， 邻二氯苯 1g/ml， 1,2,4- 三氯苯， 1,2,3。
5、- 三氯苯， 1,2,4,5- 四氯苯， 1,2,3,4- 四氯苯 6 种 0.1g/ml 混合标准溶液 ； 2） 超声辅助萃取 ： 取 1.0g 污泥样品于 50ml 带旋帽的锥形离心管中， 加入 8.0ml 丙酮， 密封后， 25超声萃取20min， 萃取液离心后， 上清液过0.45l微孔滤膜， 移入10ml锥形离 心管中 ； 3） 分散液液微萃取 ： 移取 5.0ml 超纯水于 10ml 带旋帽的锥形离心管中， 1.0ml 丙酮萃 取液中加入 24.0l 氯苯， 用 1ml 微量进样针快速注入 5.0ml 水中， 混合形成丙酮、 氯苯、 水的乳浊液， 氯苯均匀地分散在水相中， 4000r。
6、/min 离心 4min， 氯苯沉积于离心管底部， 取 0.50l 沉积相进行气相摄谱仪分析 ； 4）气相摄谱分析 ： 毛细管气相色谱柱为 KB-Wax 毛细管柱， 其规格为 30m0.32mm， 0.25m， 进样口温度 300， 分流进样， 进样量 0.50l， 载气为氮气， 流速为 30ml/min， 初 始温度 80， 保持 1min， 以 20 /min 升至 200， 保持 2min， 再以 40升至 240， 保持 3min 清洁柱子。 权 利 要 求 书 CN 104062369 A 2 1/4 页 3 超声辅助分散液液微萃取 - 气相色谱检测污泥中氯苯的方 法 技术领域 00。
7、01 本发明涉及环境污染物的检测领域， 尤其涉及一种超声辅助分散液液微萃取气 相色谱检测污泥中氯苯的方法。 背景技术 0002 氯苯类化合物 (CBs) 是氯苯邻二氯苯、 间二氯苯、 对二氯苯、 1,2,3- 三氯苯、 1,2,4-三氯苯、 1,3,5-三氯苯、 1,2,3,4,-四氯苯、 1,2,3,5-四氯苯、 1,2,4,5-四氯苯、 五氯 苯和六氯苯的总称， 为无色油状液体。它们在工业中广泛应用于合成染料和农药等有机化 合物的中间体、 制造橡胶助剂以及溶剂和传热介质等。 氯苯已被证实具有致癌作用， 并且能 抑制中枢神经， 刺激眼睛和上呼吸道， 引起皮肤硬化以及各种血液疾病。 氯苯在环境。
8、中不易 降解， 已成为全球最为常见的环境污染物之一， 对人类健康具有潜在危害性， 美国环保局和 欧盟将其列为优先控制污染物和危险化合物 “黑名单” 。 0003 至 2012 年， 中国污水处理量已达到 1.39 亿立方米 / 天， 工业废水和生活污水在净 化过程中相伴而产生的污泥产量已超过 3000 万吨 / 年。由于污水处理厂污泥 ( 简称污泥 ) 含有多种有毒有害物质， 因此是一种危害性极大的固体废弃物， 污泥中普遍检测出氯苯类 化合物。 目前， 我国大部分的污泥采取填埋的处理方法， 这就可能导致污泥中的氯苯重新回 到环境中， 为了定量地了解各类污泥中氯苯的分布情况， 从而能够有效地控制。
9、污泥中氯苯 对环境产生二次污染， 快速安全地检测污泥中氯苯类化合物显得尤为重要。传统的氯苯检 测方法有索氏抽提法和固相萃取法等， 不仅需要消耗大量的时间， 而且在分析过程需要消 耗大量对人体有毒的有机溶剂。近年来， 发展的新型检测方法如顶空液相微萃取和固相微 萃取等， 往往操作流程较复杂， 而且需要较昂贵的专业设备支撑。因此， 建立一种简便灵敏 的污泥氯苯检测方法十分必要。 0004 本发明将分散液液微萃取技术运用于污泥中氯苯类有机物的检测， 为了提高萃取 效率， 同时加入了超声萃取作为辅助， 在声空化效应的作用下， 使萃取过程更加有效率， 并 通过关键影响因子的实验研究， 确定了萃取过程最优。
10、条件的各种控制参数， 最终建立了超 声辅助分散液液微萃取与气相色谱 /ECD 检测器联用的 污泥中氯苯测定的方法。 发明内容 0005 本发明的目的是克服现有技术的不足， 提供一种超声辅助分散液液微萃取与气相 色谱 /ECD 检测器联用的污泥中氯苯测定的方法。 0006 超声辅助分散液液微萃取气相色谱检测污泥中氯苯的方法包括如下步骤 ： 0007 1) 标 准 溶 液 配 制 ： 间 二 氯 苯、 邻 二 氯 苯、 1,2,4- 三 氯 苯、 1,2,3- 三 氯 苯、 1,2,4,5-四氯苯、 1,2,3,4-四氯苯6种氯苯各取0.1000g， 用丙酮溶解配制成6种10g/ml 的储备液 ；。
11、 1,2,4-三氯苯、 1,2,3-三氯苯、 1,2,4,5-四氯苯、 1,2,3,4-四氯苯4种储备液各 取1.00ml， 定容至10ml， 配成的4种1g/ml混合标准溶液 ； 间二氯苯、 邻二氯苯2种储备液 说 明 书 CN 104062369 A 3 2/4 页 4 各取 1.00ml， 1,2,4- 三氯苯， 1,2,3- 三氯苯， 1,2,4,5- 四氯苯， 1,2,3,4- 四氯苯 4 种 1g/ ml 混合标准溶液各取 1.00ml， 定容至 10ml， 配成间二氯苯， 邻二氯苯 1g/ml， 1,2,4- 三氯 苯， 1,2,3- 三氯苯， 1,2,4,5- 四氯苯， 1,2。
12、,3,4- 四氯苯 6 种 0.1g/ml 混合标准溶液 ； 0008 2)超声辅助萃取 ： 取1.0g污泥样品于50ml带旋帽的锥形离心管中， 加入8.0ml丙 酮， 密封后， 25超声萃取 20min， 萃取液离心后， 上清液过 0.45l 微孔滤膜， 移入 10ml 锥 形离心管中 ； 0009 3) 分散液液微萃取 ： 移取 5.0ml 超纯水于 10ml 带旋帽的锥形离心管中， 1.0ml 丙 酮萃取液中加入 24.0l 氯苯， 用 1ml 微量进样针快速注入 5.0ml 水中， 混合形成丙酮、 氯 苯、 水的乳浊液， 氯苯均匀地分散在水相中， 4000r/min 离心 4min， 。
13、氯苯沉积于离心管底部， 取 0.50l 沉积相进行气相摄谱仪分析 ； 0010 4)气相摄谱分析 ： 毛细管气相色谱柱为KB-Wax毛细管柱， 其规格为30m0.32mm， 0.25m， 进样口温度 300， 分流进样， 进样量 0.50l， 载气为氮气， 流速为 30ml/min， 初 始温度 80， 保持 1min， 以 20 /min 升至 200， 保持 2min， 再以 40升至 240， 保持 3min 清洁柱子。 0011 本发明与现有技术相比所具有明显的优势 ： 0012 1. 采用本方法测定污泥中氯苯化合物， 灵敏度高， 检测限为 0.001-0.2g/kg。 0013 2.。
14、本方法只需少量萃取剂(丙酮8ml， 氯苯24l)， 相比于索氏抽提法等传统检测 方法， 节省了大量对人体有毒害作用的有机溶剂。 0014 3.本方法的样品前处理时间短(30min)， 比传统的检测方法， 节省了分析时间， 因此适用于大批污泥样品的检测。 附图说明 0015 图 1 是超声辅助分散液液微萃取结合气相色谱 (UAE-DLLME-GC-ECD) 污泥氯苯化 合物检测系统流程图。图中 ： KQ-400KD 超声波清洗器 (a)， D-78532 离心机 (b)， 1.0ml 丙酮 萃取液中加入24.0l氯苯(c)， 用1ml微量进样针快速注入5.0ml水中， 混合形成丙酮， 氯 苯， 。
15、水的乳浊液， 氯苯均匀地分散在水相中 (d)， 4000r/min 离心 4min， 氯苯沉积于离心管底 部 (e)， 取 0.50l 沉积相进行 GC 分析 (f， g) ； 0016 图 2 是市政污泥样品 (S3) 色谱图。图中 ： a) 实际污泥样品 ； b) 加标污泥样 品 ； 1)1,3-DCB( 间 二 氯 苯 ) ； 2)1,2-DCB( 邻 二 氯 苯 ) ； 3)1,2,4-TCB(1,2,4- 三 氯 苯 ) ； 4)1,2,3-TCB(1,2,3- 三氯苯 ) ； 5)1,2,4,5-TeCB(1,2,4,5- 四氯苯 ) ； 6)1,2,3,4- 四氯苯， (1,2,。
16、3,4-TeCB)。 具体实施方式 0017 本发明首先确定最优条件的控制参数。影响超声辅助萃取 (UAE) 和分散液液微萃 取 (DLLME) 效率的主要因素包括 ： 萃取剂类型和用量、 超声时间、 分散剂类型和用量， 以及 离子强度。 0018 超声辅助萃取 (UAE) 萃取剂和分散液液微萃取 (DLLME) 分散剂类型的确定 ： 本 发明 UAE 的萃取剂又为 DLLME 的分散剂， 因此， 萃取必须满足能与水和有机溶剂的互溶， 丙 酮、 乙腈和甲醇三种溶剂符合这个条件， 为了选取最优的溶剂， 分别使用 10.0ml 丙酮、 乙 说 明 书 CN 104062369 A 4 3/4 页 。
17、5 腈和甲醇萃取 1.0g 加标污泥样品中间二氯苯， 邻二氯苯， 1,2,4- 三氯苯， 1,2,3- 三氯苯， 1,2,4,5- 四氯苯， 1,2,3,4- 四氯苯 6 种氯苯化合物， 加标前污泥样品经测定不含这 6 种被 测的氯苯化合物， 结果显示丙酮具有最好的萃取效果， 本发明选用丙酮作为 UAE 萃取剂和 DLLME 分散剂。 0019 超声辅助萃取 (UAE) 萃取剂量的确定 ： 分别使用 6.0ml， 8.0ml， 10.0ml， 12.0ml， 15.0ml丙酮萃取1.0g加标污泥样品中间二氯苯， 邻二氯苯， 1,2,4-三氯苯， 1,2,3-三氯苯， 1,2,4,5- 四氯苯，。
18、 1,2,3,4- 四氯苯 6 种氯苯化合物， 结果显示 8.0ml 具有最好的萃取效果， 本发明选取 8.0ml 丙酮作为最优萃取剂量。 0020 超声时间的确定 ： 充足的超声时间能够保证足够的萃取效率， 然而， 过长的超声 时间可能会导致检测物的降解， 在 10min-40min 的超声时间内， 超声温度保持 10， 萃取 加标污泥样品中间二氯苯， 邻二氯苯， 1,2,4- 三氯苯， 1,2,3- 三氯苯， 1,2,4,5- 四氯苯， 1,2,3,4-四氯苯6种氯苯化合物， 结果显示在20-40min的时间内， 萃取效率基本保持不变， 因此， 本发明选择 20min 作为最优超声时间。 。
19、0021 分散液液微萃取 (DLLME) 萃取剂和萃取剂量的确定 ： 作为 DLLME 萃取剂必须密 度大于水， 水中溶解度小， 对被测物溶解能力大， 具有较好的色谱性能等， 二硫化碳 ( 密 度 ： 1.2g/ml) 和氯苯 ( 密度 ： 1.16g/ml) 能较好的满足以上条件， 为了最后沉积相保持 15.0l， 在 1.0ml 丙酮萃取液中分别含有 46.0l 二硫化碳和 24.0l 氯苯， 结果显示氯 苯相当于二硫化碳对 6 种氯苯具有更高的萃取效率， 因此， 本发明采用氯苯作为萃取剂。以 含有24.0l， 28.0l， 34.0l， 39.0l， 43.0l氯苯的1.0mL丙酮萃取液。
20、进行分散液液 微萃取， 结果显示氯苯加入量为 24l 时， 可以获得最佳的萃取效果。 0022 离子强度对分散液液微萃取的影响 ： 用 0-5 Nacl 水溶液的萃取结果表明， 随着 水溶液盐分的增加， 沉积相体积从NaCl含量为0时的15.0l增加到NaCl含量为5时的 18.5l， 从而使富集倍数下降， 因此， 本发明避免盐分的加入。 0023 实施例 0024 1) 标 准 溶 液 配 制 ： 间 二 氯 苯、 邻 二 氯 苯、 1,2,4- 三 氯 苯、 1,2,3- 三 氯 苯、 1,2,4,5-四氯苯、 1,2,3,4-四氯苯6种氯苯各取0.1000g， 用丙酮溶解配制成6种10g。
21、/ml 的储备液 ； 1,2,4-三氯苯、 1,2,3-三氯苯、 1,2,4,5-四氯苯、 1,2,3,4-四氯苯4种储备液各 取1.00ml， 定容至10ml， 配成的4种1g/ml混合标准溶液 ； 间二氯苯、 邻二氯苯2种储备液 各取 1.00ml， 1,2,4- 三氯苯， 1,2,3- 三氯苯， 1,2,4,5- 四氯苯， 1,2,3,4- 四氯苯 4 种 1g/ ml 混合标准溶液各取 1.00ml， 定容至 10ml， 配成间二氯苯， 邻二氯苯 1g/ml， 1,2,4- 三氯 苯， 1,2,3- 三氯苯， 1,2,4,5- 四氯苯， 1,2,3,4- 四氯苯 6 种 0.1g/ml。
22、 混合标准溶液 ； 0025 2) 超声辅助萃取 ： 选取造纸污泥 (S1)， 印染污泥 (S2) 和市政污泥 (S3)， 自然风 干后， 研磨过 2mm 筛， 3 种污泥各取 1.0g 样品， 分别放入 50ml 带旋帽的锥形离心管中， 加入 8.0ml丙酮， 密封后， 25超声萃取20min， 萃取液离心后， 上清液过0.45l微孔滤膜， 移入 10ml 锥形离心管中 ； 0026 3) 分散液液微萃取 ： 移取 5.0ml 超纯水于 10ml 带旋帽的锥形离心管中， 1.0ml 丙 酮萃取液中加入 24.0l 氯苯， 用 1ml 微量进样针快速注入 5.0ml 水中， 混合形成丙酮、 氯。
23、 苯、 水的乳浊液， 氯苯均匀地分散在水相中， 4000r/min 离心 4min， 氯苯沉积于离心管底部， 取 0.50l 沉积相进行气相摄谱仪分析 ； 说 明 书 CN 104062369 A 5 4/4 页 6 0027 4)气相摄谱分析 ： 毛细管气相色谱柱为KB-Wax毛细管柱， 其规格为30m0.32mm， 0.25m， 进样口温度 300， 分流进样， 进样量 0.50l， 载气为氮气， 流速为 30ml/min， 初 始温度 80， 保持 1min， 以 20 /min 升至 200， 保持 2min， 再以 40升至 240， 保持 3min 清洁柱子。 0028 污泥样品中。
24、 1,3-DCB( 间二氯苯 )， 1,2-DCB( 邻二氯苯 )， 1,2,4-TCB(1,2,4- 三氯 苯 )， 1,2,3-TCB(1,2,3- 三氯苯 )， 1,2,4,5-TeCB(1,2,4,5- 四氯苯 )， 1,2,3,4- 四氯苯， (1,2,3,4-TeCB)6 种氯苯化合物含量的检测结果表明， 造纸污泥 (S1) 中未检测出氯苯化合 物 ； 印染污泥 (S2) 中检测出 1,2,3- 三氯苯， 含量为 11.2g/kg ； 市政污泥 (S3) 中检测出 邻二氯苯和 1,2,3,4- 四氯苯， 含量分别为 161.3g/kg 和 21.7g/kg。 0029 通过对加标污泥样品的重复检验， 相对标准偏差 (RSD)(n 6) 为 ： 3.2-4.4， 以 3 倍信噪比 (S/N) 对应的目标物浓度作为检测限 (LOD)， 浓度范围 0.001g/kg-0.2g/ kg， 造纸污泥 (S1)、 印染污泥 (S2) 和市政污泥 (S3) 中氯苯的相对回收率分别为 89.2 103.8,94.5112.1和89.1104.3。 表1给出了3种污泥中6种氯苯化合物的含量 特征。 0030 。 说 明 书 CN 104062369 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104062369 A 7 。