專利名稱：一種測定水中痕量氯酚類內(nèi)分泌干擾物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氯酚類化合物的測量方法，具體的說是一種測定水中痕量氯酚類內(nèi)分泌干擾物的方法。
背景技術(shù)：
氯酹類內(nèi)分泌干擾物(Chlorophenols, CPs)是在殺蟲劑、防腐劑和除草劑中普遍使用的化工原料，毒性大，難生物降解，可通過食物鏈在生物體內(nèi)富集，具有致癌、致畸、致突變的效應(yīng)，是各國環(huán)保部門優(yōu)先控制的污染物。目前，氯酚類內(nèi)分泌干擾物的測定方法主要有高效液相色譜法(HPLC)、紫外分光光度法、氣相色譜法(GC)以及氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等，由于樣品基質(zhì)復(fù)雜，測定前常需預(yù)分離富集，常用的預(yù)處理方法主要有溶劑萃取法、固相萃取法、固相微萃取法、液相微萃取 法及液-液微萃取法等，但這些方法均需使用有機(jī)溶劑，易引起二次污染。離子液體雙水相萃取(Ionicliquid aqueous two-phaseextraction, ILATPE)是一種樣品預(yù)分離富集新技術(shù)，與傳統(tǒng)有機(jī)溶劑萃取相比，具有無毒、安全、簡便、快速等優(yōu)點(diǎn)；與高聚物雙水相萃取相比，具有溶液酸度范圍較寬、不易乳化、界面更清晰、離子液體經(jīng)簡單處理可再利用等優(yōu)勢。自2003年，Rogers等發(fā)現(xiàn)離子液體雙水相后，該體系已成功萃取分離了睪丸激素和表睪酮、鴉片堿、蛋白質(zhì)、羅紅霉素等物質(zhì)，利用離子液體雙水相體系萃取分離氯酚類內(nèi)分泌干擾物還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種測定水中痕量氯酚類內(nèi)分泌干擾物的方法，該方法無毒、無污染、分相快，在分離過程中無乳化現(xiàn)象，且靈敏度、準(zhǔn)確度高。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是該測定水中痕量氯酚類內(nèi)分泌干擾物的方法是在被測水樣中先加入NaH2PO4分相鹽、再加入Na2HPO4-H3PO4緩沖溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值，然后加入[BmimJBF4親水性離子液體進(jìn)行萃取分離，離心機(jī)分離后取離子液體相，最后通過高效液相色譜法測定氯酚類內(nèi)分泌干擾物的含量。所述方法的具體步驟是準(zhǔn)確移取8mL被測水樣于20mL比色管中，先加入5gNaH2P04,并用Na2HPO4-H3PO4緩沖溶液調(diào)節(jié)試液的pH值為4，再加二次蒸餾水定容至10mL，然后加入2. 0mL[Bmim]BF4,振蕩4min,靜置IOmin,用離心機(jī)以3000r/min的轉(zhuǎn)速離心5min,待分層清晰后，用吸管吸出離子液體相，直接進(jìn)樣，用高效液相色譜儀測定氯酚類內(nèi)分泌干擾物的含量。所述的被測水樣是指湖水、自來水或工業(yè)廢水。所述高效液相色譜法的色譜條件是采用Kromasill00C18色譜柱150_X4. 6_X5iim,流動(dòng)相為乙腈-水(60 : 40, V/V)溶液,流量為I. OmL/min,柱溫為300C，柱壓為 4. 9 5. 2MPa, 2，4_DCP、2，6-DCP 和 4-CP 的檢測波長分別為 275、285 和 296nm，進(jìn)樣量IOuL0
其原理如下 在[Bmim] BF4溶液中加入NaH2PO4,由于H2P04_與水締合能力強(qiáng)于BF4_，大量水分子與H2PO4相結(jié)合，使[Bmim]BF4逐漸析出水相，與水分尚，形成雙水相體系，同時(shí)，力口A NaH2PO4電解質(zhì)，溶液中水分子的活度降低，使水分子與4-DCP，2，6-DCP和4-CP形成氫鍵的能力降低，疏水性增強(qiáng)，易于萃取至離子液體相，在萃取過程中離子液體只是溶劑，與4-DCP, 2，6-DCP和4-CP不發(fā)生反應(yīng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果本發(fā)明由于米用尚子液體作為萃取劑，以NaH2PO4為分相鹽,利用尚子液體雙水相萃取-高效液相色譜(HPLC)法測定水中痕量氯酚類內(nèi)分泌干擾物，與高聚物雙水相萃取相t匕，具有分相時(shí)間短、萃取過程不易乳化、無毒、無污染等優(yōu)勢。方法準(zhǔn)確度高、精密度良好。


圖I為本發(fā)明方法中加入NaH2PO4濃度對萃取率的影響曲線圖。圖2為本發(fā)明方法中溶液的pH值對萃取率的影響曲線圖。其中_2，4-DCP ;籲2，
6-DCP ；▲ 4-CP圖3為本發(fā)明方法中2，4-DCP，2，6-DCP，4-CP標(biāo)準(zhǔn)溶液(10 y g/L)和空白樣品色譜圖，其中a.標(biāo)準(zhǔn)溶液；b.空白樣品。圖4為本發(fā)明方法中萃取前2，4-DCP，[BmimJBF4和萃取后[Bmim]BF4相的紅外光譜圖，其中1. 2,4-DCP 2. [BmimJBF4 3.萃取后[BminjBF4 相。圖5為本發(fā)明方法中萃取前2,6-DCP, [Bmim]BF4和萃取后[Bmim]BF4相的紅外光譜圖，其中1. 2,6-DCP 2. [BmimJBF4 3.萃取后[BminjBF4 相。圖6為本發(fā)明方法中萃取前4-CP，[BmimJBF4和萃取后[Bmim]BF4相的紅外光譜圖，其中1.4-CP 2. [BmimJBF4 3.萃取后[8!^111]8 4相。
具體實(shí)施例方式步驟I :準(zhǔn)確移取8mL水樣(可能含有4_DCP、2，6-DCP或/和4-CP的自來水、湖水或工業(yè)廢水)于20mL比色管中； 步驟2 :加入5gNaH2P04,并用Na2HPO4-H3PO4緩沖溶液調(diào)節(jié)試液的pH值為4，加二次蒸懼水定容至IOmL,加入[Bmim] BF42. OmL,萃取振蕩4min ；步驟3 :靜置IOmin,以3000r/min離心5min,待分層清晰后，吸出離子液體相，自動(dòng)進(jìn)樣IOu L，用高效液相色譜法進(jìn)行測定氯酚類內(nèi)分泌干擾物的含量。所述高效液相色譜法的色譜條件采用Kromasill00C18 色譜柱(I50mmX 4. 6mmX u m),流動(dòng)相為乙腈-水(60 : 40,V/V)溶液，流量為 I. OmL/min，柱溫為 30°C，柱壓為 4. 9 5. 2MPa，2，4_DCP、2，6-DCP和 4-CP的檢測波長分別為275、285和296nm，進(jìn)樣量10 u L。離子液體雙水相萃取測定水中痕量氯酚類內(nèi)分泌干擾物，首先需要用標(biāo)準(zhǔn)溶液優(yōu)化萃取條件，如=NaH2PO4的濃度、溶液的pH值、萃取時(shí)間及離子液體加入量等。確定最優(yōu)化方案后，被測水樣按最優(yōu)化方案測定。最優(yōu)化方案確定方法如下
①NaH2PO4濃度對萃取率的影響準(zhǔn)確移取8mL標(biāo)準(zhǔn)溶液于20mL比色管中，只改變步驟2中NaH2PO4的加入量，其它均按步驟2、3實(shí)驗(yàn)，考察NaH2POJ^質(zhì)量對氯酚萃取率的影響，由附圖I所示隨著加入的鹽析劑NaH2PO4量增大，3種氯酚的萃取率逐漸增大，當(dāng)加入NaH2PO4的質(zhì)量為5g時(shí)(此時(shí)溶液濃度為0. 5g/mL), 2,4-DCP和2，6-DCP的萃取率達(dá)到最大；當(dāng)加入NaH2PO4的質(zhì)量為5. 5g時(shí)(此時(shí)溶液濃度為0. 55g/mL)，4-CP的萃取率達(dá)到最大。綜合考慮，本方法優(yōu)選在溶液中加入5g NaH2PO4 (此時(shí)溶液濃度為0. 5g/mL)。②溶液的pH值對萃取率的影響氯酚是一種弱酸，在堿性條件下，羥基氧上的電子云向苯環(huán)移動(dòng)，使O-H間的結(jié)合力減弱，易電離出H+而顯酸性，同時(shí)電離后生成的苯氧離子親水性強(qiáng)，易溶于水，不利于萃取，而在酸性條件下可抑制氯酚的電離，使氯酚以中性分子的形式存在，疏水性強(qiáng)，有利于萃取分離。
準(zhǔn)確移取8mL標(biāo)準(zhǔn)溶液于20mL比色管中，只改變步驟2中Na2HPO4-H3PO4緩沖溶液的PH值，其它均按步驟2、3實(shí)驗(yàn)，考察溶液的pH值在I. 5 9. 0范圍內(nèi)變化時(shí)對3種氯酚萃取率的影響。由附圖2所示隨著pH值增大，3種氯酚的萃取率逐漸增大，達(dá)到最大值后又逐漸降低。當(dāng)pH = 4. 00時(shí)，2，4-DCP和2，6-DCP的萃取率達(dá)到最大值；當(dāng)pH = 4. 50時(shí),對4-CP萃取率達(dá)到最大值。因而,本方法優(yōu)選pH = 4作為萃取3種氯酚的pH值。③萃取時(shí)間對萃取率的影響準(zhǔn)確移取SmL標(biāo)準(zhǔn)溶液于20mL比色管中，只改變步驟2中的萃取時(shí)間，其它均按步驟2、3實(shí)驗(yàn)，考察萃取時(shí)間對3種氯酚萃取率的影響。研究結(jié)果表明當(dāng)萃取時(shí)間為4min時(shí)，萃取基本達(dá)到平衡，若繼續(xù)增加萃取時(shí)間，萃取效率增加不明顯，故本方法優(yōu)選萃取時(shí)間選擇為4min。④離子液體加入量對萃取率的影響準(zhǔn)確移取8mL標(biāo)準(zhǔn)溶液于20mL比色管中，只改變步驟2中加入離子液體的體積，其它均按步驟2、3實(shí)驗(yàn)，考察離子液體的體積對3種氯酚萃取率的影響。研究結(jié)果表明當(dāng)[Bmim]BF4加入量為ImL時(shí)，分相后，[Bmim]BF4相體積太少，難于分離；當(dāng)加2mL[Bmim]BF4時(shí)，分相明顯，且3種氯酚的一次萃取率均大于96% ; [BmimJBF4加入量超過2mL時(shí)，萃取率增大不明顯，故本方法優(yōu)選[BminJBF4加入量為2mL。⑤色譜分析取8mL濃度為10 U g/L的2，4_DCP、2，6-DCP和4-CP的標(biāo)準(zhǔn)溶液和空白樣品(按本方法未檢測出氯酚的樣品)按實(shí)驗(yàn)方法萃取分離，按色譜條件HPLC分析，結(jié)果如附圖3所示3種氯酚在此條件下能夠?qū)崿F(xiàn)分離良好，峰形規(guī)則，保留時(shí)間分別為3. 101,2. 892和2. 400min,樣品中雜質(zhì)對3種氯酹的分離無干擾。⑥方法的線性范圍及檢出限配制一系列含有3種氯酚的標(biāo)準(zhǔn)混合溶液，按實(shí)驗(yàn)方法萃取，選定的色譜條件下進(jìn)行分析測定，將所測得的峰面積Y(mAU)對混合標(biāo)準(zhǔn)溶液中各組分質(zhì)量濃度X(y g/L)作工作曲線，2，4-DCP、2，6-DCP和4-CP線性范圍分別為10 220 u g/L, 23 200 y g/L和15 300 ii g/L ;相關(guān)系數(shù)(r2)分別為 0. 9998,0. 9993 和 0. 9995 ；以 3 倍信燥比(S/N = 3)計(jì)算方法的檢出限分別為2、11和g/L。
⑦萃取機(jī)理紅外光譜分析為探討3種氯酚在萃取過程中與[Bmim]BF4的相互作用，分別取萃取前水相，萃取前[Bmim]BF4相、萃取后[Bmim]BF4相溶液各I滴，分別與KBr混合，研磨均勻后壓片，做紅外光譜分析，光譜范圍為4000 ^OcnT1，分辨率為4CHT1，掃描次數(shù)為64，分析結(jié)果見圖4 6。對比3個(gè)紅外圖譜可見，離子液體[81^111]8 4在1057. 8Icm^1處的B-F的伸縮振動(dòng)，移到了 1066. 32cm-1,并且吸收峰形變寬了，由此可以判定，在萃取過程中，3種氯酚中的O-H與[Bmim]BF4中的B-F之間有氫鍵作用。所以3種氯酹可以萃取至[Bmim]BF4相。在萃取過程中離子液體只起到溶劑作用，未與3種氯酚發(fā)生反應(yīng)。⑧樣品測定取自來水、湖水或工業(yè)廢水，按最優(yōu)化方案測定3種氯酚的含量。根據(jù)測定值做加標(biāo)實(shí)驗(yàn)，即在不同的水樣中加入不同濃度的2，4-DCP、2，6-DCP和4-CP標(biāo)準(zhǔn)混合溶液，再按最優(yōu)化方案測其加標(biāo)后的含量，計(jì)算加標(biāo)回收率(加標(biāo)后測定值/加標(biāo)量X 100% )及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n = 5)考察方法的準(zhǔn)確度和精密度。結(jié)果見表1，研究結(jié)果表明，本方法加標(biāo)回 收率為90. 2% 107%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為I. 2% 5.2%，可見本方法準(zhǔn)確度高、精密度良好。表I樣品測定及加標(biāo)實(shí)驗(yàn)
權(quán)利要求
1.一種測定水中痕量氯酚類內(nèi)分泌干擾物的方法，其特征在于該方法是在被測水樣中先加入NaH2PO4分相鹽、再加入Na2HPO4-H3PO4緩沖溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值，然后加入[Bmim]BF4親水性離子液體進(jìn)行萃取分離，離心機(jī)分離后取離子液體相，最后通過高效液相色譜法測定氯酚類內(nèi)分泌干擾物的含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種測定水中痕量氯酚類內(nèi)分泌干擾物的方法，其特征在于所述方法的具體步驟是準(zhǔn)確移取8mL被測水樣于20mL比色管中，先加入5gNaH2P04，并用Na2HPO4-H3PO4緩沖溶液調(diào)節(jié)試液的pH值為4，再加二次蒸餾水定容至10mL，然后加入·2.OmL[Bmim]BF4,振蕩4min,靜置IOmin,用離心機(jī)以3000r/min的轉(zhuǎn)速離心5min,待分層清晰后，用吸管吸出離子液體相，直接進(jìn)樣，用高效液相色譜儀測定氯酚類內(nèi)分泌干擾物的含量。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種測定水中痕量氯酚類內(nèi)分泌干擾物的方法，其特征在于所述的被測水樣是指湖水、自來水或工業(yè)廢水。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種測定水中痕量氯酚類內(nèi)分泌干擾物的方法，其特征在于所述高效液相色譜法的色譜條件是采用Kromasill00C18色譜柱150mmX4. 6mmX5 μ m,流動(dòng)相為乙腈-水(60 40，V/V)溶液，流量為I. OmL/min,柱溫為30°C，柱壓為4. 9 ·5.2MPa，2，4-DCP、2，6-DCP 和 4-CP 的檢測波長分別為 275,285 和 296nm，進(jìn)樣量 10 μ L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氯酚類化合物的測量方法，具體的說是一種測定水中痕量氯酚類內(nèi)分泌干擾物的方法，該方法是在被測水樣中先加入NaH2PO4分相鹽、再加入Na2HPO4-H3PO4緩沖溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值，然后加入[Bmim]BF4親水性離子液體進(jìn)行萃取分離，離心機(jī)分離后取離子液體相，最后通過高效液相色譜法測定氯酚類內(nèi)分泌干擾物的含量。本發(fā)明由于采用離子液體作為萃取劑，以NaH2PO4為分相鹽，利用離子液體雙水相萃取-高效液相色譜(HPLC)法測定水中痕量氯酚類內(nèi)分泌干擾物，與高聚物雙水相萃取相比，具有分相時(shí)間短、萃取過程不易乳化、無毒、無污染等優(yōu)勢。方法準(zhǔn)確度高、精密度良好。
文檔編號G01N30/02GK102768245SQ201110120299
公開日2012年11月7日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者姜大雨, 朱紅, 王良, 馬春宏 申請人:吉林師范大學(xué)