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固相萃取富集2高效液相色谱分离 和测定邻甲苯胺和邻硝基甲苯李金昶3周济舟 辛暨华3 3褚 莹 于艳春 盛有山(东北师范大学分析测试中心,长春130024)摘 要 建立了以固相萃取技术进行富集,高效液相色谱进行分离和检测邻甲苯胺和邻硝基甲苯的方法污染水中的邻甲苯胺和邻硝基甲苯采用Sep2pak C18萃取柱进行固相萃取色谱分离条件是:Shim2Pack CLC ODS(150 mm×4.6 mm id ,5μm)柱为分析柱,甲醇Π 水= 60∶40(VΠV)为流动相,流速为1. 0 mLΠmin ,邻甲苯胺和邻硝基甲苯的紫外检测波长分别为230 nm和254 nm ,本法具有良好的灵敏度和重现性关键词 固相萃取,高效液相色谱法,邻甲苯胺,邻硝基甲苯2002203204收稿;2002209220接受 3 3 长春生物制品研究所1 引 言邻甲苯胺和邻硝基甲苯是重要的有机化工原料,在印染、 印刷、 选矿、 农药和塑料等行业都有广泛的 应用1一般由邻硝基甲苯为原料,经催化还原制取邻甲苯胺,因此,对反应液及其产品中邻甲苯胺和 邻硝基甲苯含量的准确测定,对于优化反应条件,监控生产过程,保障产品质量至关重要。

另外邻甲苯 胺和邻硝基甲苯具有高毒性和致癌性2,被纳入环境中的重要污染物之列因此,建立一种简便、 快速 和灵敏的分析方法,对环境中特别是污染的水体中邻甲苯胺和邻硝基甲苯的检测,具有十分重要的意义 通常采用气相色谱法测定邻甲苯胺和邻硝基甲苯3 ,4,但是保留时间过长,色谱峰严重拖尾本文 采用高效液相色谱法分离和测定邻甲苯胺和邻硝基甲苯,并用于污染水体和反应液的测定,分离效果 好,用时少环境污染水体中的邻甲苯胺和邻硝基甲苯一般含量很低,需要富集方能检出,传统的L2L 萃取法需要繁琐的操作和大量的有机溶剂我们采用Sep2pak C18小柱进行固相萃取(SPE) ,富集倍数为20操作简便,有机溶剂用量少,又可重复使用,是理想的预处理技术2 实验部分2.1 仪器与试剂LC26A高效液相色谱系统(日本岛津公司) ,包括LC26A高压溶剂输送泵;SPD26AV紫外2可见检测 器;C2R4A色谱数据处理机;CTO26A柱温箱;SCL26B系统控制器;7125六通进样阀(美国Rheodyne公 司) ;Sep2pak C18萃取柱(Waters公司)邻甲苯胺标准品(AR ,北京化工厂) ;邻硝基甲苯标准品(AR ,上海第一化工厂) ;甲醇(GR ,北京化工 厂) ;其它试剂均为分析纯;实验用水为重蒸馏水。

2.2 色谱条件 色谱柱:Shim2Pack CLC ODS(150 mm×4. 6 mm id ,5μm)柱;流动相:甲醇Π 水= 60∶40(VΠV) ;流速:110 mLΠmin;柱温:40℃;紫外检测波长分别为:邻甲苯胺230 nm ,邻硝基甲苯254 nm2.3 样品处理 污染水的处理:准确量取40 mL水样,以3 mLΠmin匀速通过Sep2pak C18小柱,再用2 mL甲醇洗脱,洗脱液经0.45μm滤膜过滤后进样邻甲苯胺产品及其反应液的处理:准确量取邻甲苯胺产品或反应 液,用甲醇溶解并稀释至所需浓度,经0.45μm滤膜过滤后进样第31卷2003年2月分析化学(FENXI HUAXUE) 研究简报Chinese Journal of Analytical Chemistry第2期167～1702.4 定量方法 外标量法定量绘制工作曲线的标准溶液经与样品同样的处理方法处理后进样3 结果与讨论3.1 SPE条件的选择分别采用G DS2502合成树脂,Sep2pak C18小柱和聚酰胺作为萃取剂来处理邻甲苯胺和邻硝基甲苯,结果发现,以Sep2pak C18小柱处理回收率为最好,而G DS2502和聚酰胺虽能对邻甲苯胺很好的选择性吸附,但对邻硝基甲苯的萃取效果不够理想。

Sep2pak C18小处理柱使用前需用甲醇浸12 h ,甲醇具有净化和激活固相的双重功能然后用10 mL甲醇淋洗以除去干扰物,最后用10 mL蒸馏水淋洗对于邻甲 苯胺和邻硝基甲苯含量分别为5.0 mgΠL的样品,最大处理量为40 mL ,超过40 mL ,邻甲苯胺的回收率明显降低样品溶液通过Sep2pak C18小柱时的流速和洗脱液的体积对回收率的影响很大样品流速为3mLΠmin ,洗脱所用甲醇体积以2.0 mL为宜3.2 测定波长的选择 对邻甲苯胺和邻硝基甲苯标准溶液分别进行紫外光谱扫描发现邻甲苯胺在230 nm ,邻硝基甲苯在254 nm处有较大吸收,故选作测定波长,其时间程序是: 0230 nm6.5254 nm10 min3.3 流动相中甲醇浓度和pH值的选择 经过试验,筛选出甲醇2水体系作为流动相可达到分离的目的,流动相的流速定为1. 0 mLΠmin ,改变 流动相中甲醇的体积含量,测定邻甲苯胺和邻硝基甲苯的保留值(图1)和峰面积结果发现,随着流动 相中甲醇含量的减少,邻甲苯胺和邻硝基甲苯的保留值逐渐增大,其中邻硝基甲苯更为明显甲醇含量 的改变对峰面积影响不大实验选择甲醇的体积含量为60 % ,此时二者能完全分开,保留时间又不太长。

邻甲苯胺为弱碱,其存在形式直接受溶液酸度的影响,固定流动相中甲醇与水的体积比为6∶4 ,用 磷酸调节流动相的pH值,在不同的pH值下测定邻甲苯胺和邻硝基甲苯的保留值(图2)和峰面积(图3) ,结果发现,流动相的pH值的改变对保留值影响不大,而对邻甲苯胺的峰面积影响很大当pH < 3 时,邻甲苯胺的峰面积很小,这是因为酸度低时邻甲苯胺主要以盐的形式存在;当3

3.4 分离温度的选择柱温从室温(20℃)开始上升,每隔5℃ 测定一次邻甲苯胺和邻硝基甲苯标准溶液的保留值和峰面 积结果发现,随着温度的升高,二者的保留值均有降低,但以邻甲苯胺降低的幅度大些而温度的变 化对二者峰面积的影响不大,我们选择柱温为40℃861 分 析 化 学第31卷3.5 工作曲线和检出限 分别配制邻甲苯胺和邻硝基甲苯的标准溶液,与样品相同处理,使浓度为5. 0、15、25、40、60、80和100 mgΠL ,在拟定的色谱条件下测定,绘制工作曲线以峰面积A对浓度C(mgΠL)回归计算,结果表明 线性关系良好回归方程、 相关系数和检测限列于表1图4为样品分离的色谱图图3 酸度对峰面积的影响Fig.3 Effect of pH on peak area11 邻甲苯胺(o2toluidine) ; 2.邻硝基甲苯(o2nitrotoluene)图4 水样色谱图Fig.4 Chromatogram of water samples11 邻甲苯胺(o2toluidine) ; 21 邻硝基甲苯(o2nitrotoluene)表1 工作曲线和检出限 Table 1 Calibration curve and detection limit化合物 Compound回归方程 Regression equation相关系数 Correlation coefficient (r,n= 5)检出限 Detection limit(mgΠL ;SΠN= 2)邻甲苯胺o2T oluidineA= - 182.933 + 5831.17C0.99150.063 邻硝基甲苯o2NitrotolueneA= 587.99 + 2035.71C0.99350.0483.6 方法的精密度考察 应用本法对同一样品平行测定5次,计算得出邻甲苯胺和邻硝基甲苯的测定结果的相对标准偏差(RSD)分别为2.30 %和1.58 %。

3.7 回收率测定向已知浓度的样品中加入一定量的标准样品溶液,按上述色谱条件及实验方法进行测定,计算5次 结果的平均回收率(表2)表2 回收率测定 Table 2 Results of recovery test化合物 Compound原量 Content in sample(mgΠL)加入量 Added(mgΠL)测得量 Found(mgΠL)平均回收率 Average recovery ( %)邻甲苯胺o2T oluidine13.2720.0032.86 32.59 32.43 32.47 32.2796.4 邻硝基甲苯o2Nitrotoluene15.5020.0035.01 35.15 34.29 34.32 34.6695.93.8 实际样品测定 采用本法,对以邻硝基甲苯为原料,经催化还原制取邻甲苯胺成品及其反应液和污染水体中的邻甲 苯胺和邻硝基甲苯含量进行测定,结果见表3表3 样品测定结果 Table 3 Determination results of samples样 品 Sample邻甲苯胺 o2T oluidine邻硝基甲苯 o2Nitrotoluene邻甲苯胺成品o2T oluidine92.8 %0.31 % 反应液Reaction solution50.3 %48.3 % 水样Water7.26 mgΠL3.10 mgΠL961第2期李金昶等:固相萃取富集2高效液相色谱分离和测定邻甲苯胺和邻硝基甲苯 References1 Purchase and Supply Center of Chemical Reagents of Shanghai , Medical Company of China(中国医药公司上海化学试剂采购供应站) .Handbook of Reagents(试剂手册) . 2 nd ed. (第二版) , Shanghai(上海) :Shanghai Science and Technology Press (上海科学技术出版社) , 1985 : 709～7102 Chemical Reagents Company of Beijing(北京化学试剂公司) .Handbook of Chemical Reagents Catalog(化学试剂目录手册) .Beijing(北京) :Peking University Press(北京大学出版社) , 1993 : 513～6903 Williamson J A. Lieder P H.J.Anal.Toxicol. , 1995, 19(4) :256～2604 Wang Qiongxuan (王琼轩) .Standard of Organic Intermediate in World(世界有机中间体标准) . Beijing (北京) :EnvironmentalScience Press of China(中国环境出版社) , 19925 Minorou Tanaka. Jwvji okajaki.J.Chromatogr. , 1986, 307:293～2976 Sybikka Danota Lipkaowsk Janrsj.J.Chromatogr. , 1982, 253(1) :95～987 Cai Zhihong(蔡志红) .Analytical Laboratory(分析实验室) , 1997, 16(6) :50～53Determination ofo。