一种饮用水中烷烃的检测方法

摘要

本发明属于检测技术领域，涉及一种饮用水中烷烃的检测方法，所述检测方法为气相色谱‑质谱联用检测方法。该方法取饮用水用加正己烷萃取处理后进样气相色谱‑质谱联用检测仪，从而定量测定饮用水中烷烃的含量。本发明的的检测方法用于饮用水中烷烃的检测，具有良好的专属性、线性关系、精密度、准确度和重复性。

权利要求

1.一种饮用水中烷烃的检测方法，其特征在于，所述烷烃为辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、正十三烷、十四烷、十五烷、正十六烷、十七烷、十八烷、十九烷和二十烷；所述检测方法为气相色谱-质谱联用检测方法，所述气相色谱-质谱联用检测方法的色谱条件为：

气相条件：5％苯基甲基聚硅氧烷惰性色谱柱的毛细管柱，初始柱温为40℃，保持8分钟，以每分钟100℃的速率升温至280℃，维持7分钟；进样口温度250℃，载气为氦气，流速为线速度模式，柱流速每分钟1ml；不分流进样，进样1μl，进样时间1.0分钟；

质谱条件采用EI源，离子源温度：200℃，接口温度：200℃，SIM模式检测离子m/z为43；

SCAN模式检测离子m/z40～500；

所述检测方法包含如下步骤：

对照品溶液：精密量取烷烃混合对照品1ml置25ml量瓶中，加正己烷定量稀释至刻度，摇匀，精密量取1ml、2ml、3ml、4ml、5ml置20ml量瓶中，用正己烷定量稀释至刻度，摇匀，即得线性关系试验溶液1、2、3、4、5；

供试品溶液：取饮用水3ml，加正己烷3ml，混合萃取，取有机层，即得；

检测及结果：精密量取对照品溶液、供试品溶液各1μl注入气相色谱仪，分别采用SCAN、SIM模式记录色谱图，按外标法计算，即得。

2.根据权利要求1所述的饮用水中烷烃的检测方法，其特征在于，所述烷烃混合对照品为烷烃为辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、正十三烷、十四烷、十五烷、正十六烷、十七烷、十八烷、十九烷、二十烷各成份均为40μg/ml的混合溶液。

3.根据权利要求1所述的饮用水中烷烃的检测方法，其特征在于，所述5％苯基甲基聚硅氧烷惰性色谱柱的型号为VF-5MS，30m×0.25mm，0.25μm，Agilent。

说明书

一种饮用水中烷烃的检测方法

技术领域

[0001] 本发明属于检测技术领域，涉及一种饮用水中烷烃的检测方法，具体涉及一种气相色谱-质谱联用检测饮用水中烷烃的检测方法。

背景技术

[0002] 成人体液是由水、电解质、低分子有机化合物和蛋白质等组成，广泛分布在组织细胞内外，构成人体的内环境。其中细胞内液约占体重的40％，细胞外液占20％(其中血浆占5％，组织间液占15％)。水是机体物质代谢必不可少的物质，细胞必须从组织间液摄取营养，而营养物质溶于水才能被充分吸收，物质代谢的中间产物和终产物也必须通过组织间液运送和排除。因此，与人类密切相关的水的安全问题越来越引起人类的重视。

[0003] 烷烃类化合物与人们的生活息息相关，是环境及工业有害气体。环境及大气中的烃类主要来源于炼油厂排放气、汽车油箱的蒸发、工业生产及固定燃烧污染源等。汽车尾气是一个更重要的来源，尾气中含有相当量的未燃尽的烃类。这些烃类大多是饱和烃即烷烃(如CH4、C2H6、C8H18等)，是重要的温室气体，能够促进光化学反应的产生。在我国很多水源是裸露水源，水源暴露在空气中，因此，空气中的烷烃等有害物质容易溶于水中。因此，亟需寻找可靠的检测手段，来检测和控制水源中烷烃类的污染。

[0004] 专利CN101551358A公开了一种新的检测烷烃、烯烃及卤代烷烃的方法。本方法以大气压下的辉光放电作为离子迁移谱的电离源，形成大气压下辉光放电离子迁移谱，用空气、氮气和氧气的混合气体以及含有一氧化氮气体的氦气、氖气、氩气和氪气作为放电载气。将这种方法其用于烷烃、烯烃及卤代烷烃的检测，检测速度快，灵敏度高，对检测气氛中的水汽含量要求小，能够实现实时在线监测。在气流中水汽浓度是790ppb时，这种方法对正戊烷的检测限可以达到10ppb。该方法中可用于空气中烷烃检测，无法用于水中烷烃类的检测。

发明内容

[0005] 为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种饮用水中烷烃的检测方法。

[0006] 本发明的饮用水中烷烃的检测方法是通过下述的技术方案来解决以上的技术问题的：

[0007] 一种饮用水中烷烃的检测方法，所述检测方法为气相色谱-质谱联用检测方法，所述检测方法包含如下步骤：

[0008] 对照品溶液：精密量取烷烃混合对照品1ml置25ml量瓶中，加正己烷定量稀释至刻度，摇匀，精密量取1ml、2ml、3ml、4ml、5ml置20ml量瓶中，用正己烷定量稀释至刻度，摇匀，即得线性关系试验溶液1、2、3、4、5；

[0009] 供试品溶液：取饮用饮用水3ml，加正己烷3ml，混合萃取，取有机层，即得；

[0010] 检测及结果：精密量取对照品溶液、供试品溶液各1μl注入气相色谱仪，分别采用SCAN、SIM模式记录色谱图，按外标法计算，即得。

[0011] 上述的中烷烃的检测方法中，所述气相色谱-质谱联用检测方法的色谱条件为：

[0012] 气相条件：5％苯基-甲基固定相的惰性色谱柱的毛细管柱，初始柱温为40℃，保持8分钟，以每分钟100℃的速率升温至280℃，维持7分钟；进样口温度250℃，载气为氦气，流速为线速度模式，柱流速每分钟1ml。不分流进样，进样1μl，进样时间1.0分钟；

[0013] 质谱条件采用EI源，离子源温度：200℃，接口温度：200℃，SIM模式检测离子(m/z)为43(烷烃)；SCAN模式检测离子(m/z)40～500。

[0014] 上述的饮用水中烷烃的检测方法中，所述烷烃为辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、正十三烷、十四烷、十五烷、正十六烷、十七烷、十八烷、十九烷、二十烷中的一种或多种。

[0015] 上述的饮用水中烷烃的检测方法中，所述烷烃混合对照品为烷烃为辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、正十三烷、十四烷、十五烷、正十六烷、十七烷、十八烷、十九烷、二十烷各成份均为40μg/ml的混合溶液。

[0016] 上述的饮用水中烷烃的检测方法中，所述5％苯基-甲基固定相的惰性色谱柱的型号为VF-5MS，30m×0.25mm，0.25μm，Agilent。

[0017] 本发明中所用的烷烃混合对照品：各成份均为40μg/ml的混合溶液，13种成份：C8～C20，购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司。

[0018] 烷烃混合对照品中包含烷烃：C8辛烷、C9壬烷、C10癸烷、C11十一烷、C12十二烷、C13正十三烷、C14十四烷629-59-4、C15十五烷、C16正十六烷、C17十七烷、C18十八烷、C19十九烷、C20二十烷。

[0019] 饮用水包括干净的天然泉水、井水、河水和湖水，也包括经过处理的矿泉水、纯净水等。加工过的饮用水有瓶装水、桶装水、管道直饮水等形式。

[0020] 本发明的有益效果在于，

[0021] (1)本发明提供了一种气相色谱-质谱联用检测饮用水中烷烃的检测方法，该方法可以同时实现对饮用水中13种成份烷烃成分的定量检测。该方法用于饮用水中烷烃的检测，具有良好的专属性、线性关系、精密度、准确度和重复性。

[0022] (2)本发明的饮用水中烷烃的检测方法，检测样品配制简单方便，易于操作，制样过程简单快捷，高了检测效率，而且降低试剂成本。

附图说明

[0023] 图1为本发明的饮用水中烷烃的检测方法的专属性试验烷烃定位溶液SIM模式定位图谱。

[0024] 图2为本发明实施例2的样品烷烃检测图谱。

[0025] 图3为本发明实施例3的样品烷烃检测图谱。

[0026] 图4为本发明实施例4的样品烷烃检测图谱。

具体实施方式

[0027] 下面结合附图和具体实施方式来对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不以此限制本发明。

[0028] 本发明实施例中所用的烷烃混合对照品：批号：BCBW1946，各成份均为40μg/ml的混合溶液，13种成份：C8～C20，西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司，

[0029] 实施例1本发明的饮用水中烷烃的检测方法的方法学实验

[0030] 色谱条件：

[0031] 5％苯基-甲基固定相的惰性色谱柱(VF-5MS，30m×0.25mm(0.25μm)，Agilent；)的毛细管柱，初始柱温为40℃，保持8分钟，以每分钟100℃的速率升温至280℃，维持7分钟；进样口温度250℃，载气为氦气，流速为线速度模式，柱流速每分钟1ml。不分流进样，进样1μl，进样时间1.0分钟；

[0032] 质谱条件采用EI源，离子源温度：200℃，接口温度：200℃，SIM模式检测离子(m/z)为43(烷烃)；SCAN模式检测离子(m/z)40～500。

[0033] (1)专属性试验

[0034] 空白溶剂：正己烷。

[0035] 定位溶液：精密量取烷烃混合对照品1ml置25ml量瓶中，加正己烷定量稀释至刻度，摇匀，即得，精密量取5ml置20ml量瓶中，用正己烷定量稀释至刻度，摇匀，即得。

[0036] 检测及结果：精密量取定位溶液、空白溶剂各1μl注入气相色谱仪，分别采用SCAN、SIM模式记录色谱图。由色谱图可知，空白溶剂对检测无干扰；C8-C20各烷烃保留时间分别为6.963min、9.284min、9.983min、10.369min、10.627min、10.841min、11.037min、11.229min、11.425min、11.625min、11.832min、12.049min、12.284min。

[0037] (2)线性关系试验

[0038] 线性贮备溶液：精密量取烷烃混合对照品1ml置25ml量瓶中，加正己烷定量稀释至刻度，摇匀，即得。

[0039] 线性关系试验溶液：分别精密量取线性贮备溶液1ml、2ml、3ml、4ml、5ml置20ml量瓶中，用正己烷定量稀释至刻度，摇匀，即得线性关系试验溶液1、2、3、4、5。

[0040] 可接受标准：相关系数≥0.99。

[0041] 检测及结果：精密量取各线性关系溶液1μl注入气相色谱仪，采用SIM模式记录色谱图，结果见表1～表2。

[0042] 表1烷烃含量测定线性关系试验数据(浓度μg/ml)

[0043] 线性溶液 1 2 3 4 5C8 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40
C9 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40
C10 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40
C11 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40
C12 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40
C13 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40
C14 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40
C15 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40
C16 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40
C17 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40
C18 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40
C19 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40
C20 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40

[0044] 表2烷烃含量测定线性关系试验数据(峰面积)

[0045] 线性溶液 1 2 3 4 5C8 12313 25161 39567 55656 72518
C9 14727 29053 44579 56984 74222
C10 13949 28838 44673 57737 75895
C11 13282 28080 44053 57199 76582
C12 14238 29838 47847 63180 84349
C13 15429 30735 51301 67463 88462
C14 14803 30370 49674 65037 86778
C15 14451 29162 49386 63977 85440
C16 14546 28590 49954 64673 85773
C17 12209 25861 43031 56498 76047
C18 11325 24434 40663 53679 72324
C19 10115 21910 36823 49239 66221
C20 7932 18554 30632 40495 55185

[0046] 以浓度(C)对峰面积(A)进行线性回归，线性关系参数见表3。

[0047] 表3烷烃含量测定线性关系试验数据

[0048]

[0049] 结论：结果表明，C8-C20各烷烃浓度与峰面积成良好的线性关系。可接受标准：相关系数≥0.99。

[0050] (3)系统精密度试验

[0051] 确定在该检测条件下，仪器重复多次地完成同一变化过程所对应的结果变化。

[0052] 可接受标准：RSD％＜10.0％。

[0053] 检测及结果：精密量取线性关系溶液(3)1μl注入气相色谱仪，采用SIM模式记录色谱图，连续测定6次。结果见表4。

[0054] 表4系统精密度试验数据(峰面积)

[0055]次数 1 2 3 4 5 6 平均值 RSD％
烷烃C8 38707 38531 45665 48141 44346 42071 42910 9.0
烷烃C9 46799 44213 47840 49291 49367 43801 46885 5.2
烷烃C10 46347 43684 47659 49285 49042 43684 46617 5.4
烷烃C11 46176 43569 48065 49656 49483 43633 46764 5.9
烷烃C12 50248 46766 52759 54429 54202 46637 50840 7.0
烷烃C13 50913 48360 54793 57204 57433 50149 53142 7.3
烷烃C14 51275 48378 54361 56572 56502 49301 52732 6.8
烷烃C15 49754 47229 53434 56195 56289 49046 51991 7.4
烷烃C16 49082 46959 53355 56383 56783 49829 52065 7.8
烷烃C17 45284 42737 48141 50279 49958 43377 46629 7.1
烷烃C18 43114 40665 45796 47545 47200 41021 44224 6.9
烷烃C19 39073 36399 41095 43176 42990 37215 39991 7.2
烷烃C20 33841 30969 34468 36129 35946 31133 33748 6.7

[0056] 结论：结果表明系统精密度良好，符合规定。

[0057] (4)准确度试验

[0058] 确定烷烃用所确定的方法检测测定的结果与真实值接近的程度。

[0059] 可接受标准：回收率范围70％～150％，RSD％≤15％。

[0060] 准确度试验贮备溶液：取线性关系试验溶液1，3，5，作为回收率贮备溶液1、2、3。

[0061] 对照品溶液：同线性关系试验溶液3。

[0062] 供试品溶液：取饮用饮用水3ml，按表5加入各储备溶液3ml，混合萃取，取有机层，即得。

[0063] 检测及结果：精密量取对照品溶液、供试品溶液1μl注入气相色谱仪，记录色谱图，按外标法计算得测得量及回收率，并计算回收率平均值及RSD％。试验结果见表6。

[0064] 表5准确度供试品溶液的配制方法

[0065]No 饮用水 加各贮备溶液
1 3.0ml 3.0ml空白溶剂
2 3.0ml 3.0ml贮备溶液1
3 3.0ml 3.0ml贮备溶液1
4 3.0ml 3.0ml贮备溶液1
5 3.0ml 3.0ml贮备溶液2
6 3.0ml 3.0ml贮备溶液2
7 3.0ml 3.0ml贮备溶液2
8 3.0ml 3.0ml贮备溶液3
9 3.0ml 3.0ml贮备溶液3
10 3.0ml 3.0ml贮备溶液3

[0066] 表6准确度试验结果(％)

[0067]

[0068] 结论：本方法准确度符合规定。

[0069] (5)重复性试验

[0070] 确定同一份供试品，由同一分析人员经多次取样测定所得结果之间的接近程度。

[0071] 对照品溶液：同线性关系试验溶液3。

[0072] 供试品溶液：取饮用水3ml，按回收率100％浓度操作得供试品溶液，平行6份，即得。

[0073] 可接受标准：RSD％＜20.0％。

[0074] 检测及结果：精密量取对照品溶液及供试品溶液1μl注入气相色谱仪，记录色谱图，按外标法计算测得量，并计算实际测得量及RSD％。结果见表7。

[0075] 表7重复性试验数据(浓度μg)

[0076]

[0077] 结论：6次重复结果基本一致，RSD％均符合规定。

[0078] 实施例2

[0079] 送检样品：普利思矿泉水，生产单位：济南普利思矿泉水有限公司。

[0080] 检测方法：

[0081] 照气相色谱法(中国药典2015年版四部通则0521)和质谱法(中国药典2015年版四部通则0431)测定。

[0082] 色谱条件：气相条件5％苯基-甲基固定相的惰性色谱柱(VF-5MS，30m×0.25mm(0.25μm)，Agilent；)的毛细管柱，初始柱温为40℃，保持8分钟，以每分钟100℃的速率升温至280℃，维持7分钟；进样口温度250℃，载气为氦气，流速为线速度模式，柱流速每分钟1ml。不分流进样，进样1μl，进样时间1.0分钟。

[0083] 质谱条件采用EI源，离子源温度：200℃，接口温度：200℃。SIM模式检测离子(m/z)为43(烷烃)；SCAN模式检测离子(m/z)40～500。

[0084] 对照品溶液：精密量取烷烃混合对照品(烷烃混合对照品：批号：BCBW1946，各成份均为40μg/ml的混合溶液，13种成份：C8～C20，西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司)1ml置25ml量瓶中，加正己烷定量稀释至刻度，摇匀，精密量取1ml、2ml、3ml、4ml、5ml置20ml量瓶中，用正己烷定量稀释至刻度，摇匀，即得线性关系试验溶液1、2、3、4、5。

[0085] 供试品溶液：取普利思矿泉水3ml，加正己烷3ml，混合萃取，取有机层，即得。

[0086] 检测方法：精密量取对照品溶液、供试品溶液各1μl注入气相色谱仪，分别采用SCAN、SIM模式记录色谱图，按外标法计算，即得。

[0087] 检测结果：未检出。普利思矿泉水样品检测图谱见图2。

[0088] 实施例3

[0089] 送检样品：农夫山泉饮用天然水，生产单位：农夫山泉股份有限公司。

[0090] 检测方法：

[0091] 照气相色谱法(中国药典2015年版四部通则0521)和质谱法(中国药典2015年版四部通则0431)测定。

[0092] 色谱条件：气相条件5％苯基-甲基固定相的惰性色谱柱(VF-5MS，30m×0.25mm(0.25μm)，Agilent；)的毛细管柱，初始柱温为40℃，保持8分钟，以每分钟100℃的速率升温至280℃，维持7分钟；进样口温度250℃，载气为氦气，流速为线速度模式，柱流速每分钟1ml。不分流进样，进样1μl，进样时间1.0分钟。

[0093] 质谱条件采用EI源，离子源温度：200℃，接口温度：200℃。SIM模式检测离子(m/z)为43(烷烃)；SCAN模式检测离子(m/z)40～500。

[0094] 对照品溶液：精密量取烷烃混合对照品(烷烃混合对照品：批号：BCBW1946，各成份均为40μg/ml的混合溶液，13种成份：C8～C20，西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司)1ml置25ml量瓶中，加正己烷定量稀释至刻度，摇匀，精密量取1ml、2ml、3ml、4ml、5ml置20ml量瓶中，用正己烷定量稀释至刻度，摇匀，即得线性关系试验溶液1、2、3、4、5。

[0095] 供试品溶液：取农夫山泉饮用天然水3ml，加正己烷3ml，混合萃取，取有机层，即得。

[0096] 检测方法：精密量取对照品溶液、供试品溶液各1μl注入气相色谱仪，分别采用SCAN、SIM模式记录色谱图，按外标法计算，即得。

[0097] 检测结果：未检出。农夫山泉饮用天然水检测图谱见图3。

[0098] 实施例4

[0099] 送检样品：娃哈哈饮用纯净水，生产单位：济南娃哈哈恒枫饮料有限公司。

[0100] 检测方法：

[0101] 照气相色谱法(中国药典2015年版四部通则0521)和质谱法(中国药典2015年版四部通则0431)测定。

[0102] 色谱条件：气相条件5％苯基-甲基固定相的惰性色谱柱(VF-5MS，30m×0.25mm(0.25μm)，Agilent；)的毛细管柱，初始柱温为40℃，保持8分钟，以每分钟100℃的速率升温至280℃，维持7分钟；进样口温度250℃，载气为氦气，流速为线速度模式，柱流速每分钟1ml。不分流进样，进样1μl，进样时间1.0分钟。

[0103] 质谱条件采用EI源，离子源温度：200℃，接口温度：200℃。SIM模式检测离子(m/z)为43(烷烃)；SCAN模式检测离子(m/z)40～500。

[0104] 对照品溶液：精密量取烷烃混合对照品(烷烃混合对照品：批号：BCBW1946，各成份均为40μg/ml的混合溶液，13种成份：C8～C20，西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司)1ml置25ml量瓶中，加正己烷定量稀释至刻度，摇匀，精密量取1ml、2ml、3ml、4ml、5ml置20ml量瓶中，用正己烷定量稀释至刻度，摇匀，即得线性关系试验溶液1、2、3、4、5。

[0105] 供试品溶液：取娃哈哈饮用纯净水3ml，加正己烷3ml，混合萃取，取有机层，即得。

[0106] 检测方法：精密量取对照品溶液、供试品溶液各1μl注入气相色谱仪，分别采用SCAN、SIM模式记录色谱图，按外标法计算，即得。

[0107] 检测结果：未检出。娃哈哈饮用纯净水检测图谱见图4。