警告:本方法所使用的试剂和标准溶液具有腐蚀性和毒性,试剂配制和样品前处理过程应在通风橱中进行,操作时应按照规定要求佩戴防护器具,避免接触皮肤和衣物。
1 适用范围
本标准规定了测定水中三丁基锡等 4 种有机锡化合物的液相色谱-电感耦合等离子体质谱法。
本标准适用于地表水、地下水、海水、生活污水和工业废水中二丁基锡、三丁基锡、二苯基锡、三苯基锡的测定。
当采用液液萃取法,取样量为 1000 ml,浓缩体积为 1.0 ml,进样量为 20.0 µl 时,方法检出限为 0.004 µg/L~0.005 µg/L,测定下限为 0.016 µg/L~0.020 µg/L;当采用直接进样法, 进样量为 20.0 µl 时,方法检出限为 3 µg/L~6 µg/L,测定下限为 12 µg/L~24 µg/L。详见附录 A。
2 规范性引用文件
本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。
HJ 91.1 污水监测技术规范
HJ 442 近岸海域环境监测规范
HJ 493 水质 样品的保存和管理技术规定
HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范
HJ/T 164 地下水环境监测技术规范
3 方法原理
样品中的有机锡化合物经液液萃取法富集或直接进样后,用液相色谱柱分离,电感耦合等离子体质谱仪测定。根据保留时间定性,外标法定量。
4 试剂和材料
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂,实验用水为新制备的纯水或蒸馏水。
4.1 乙腈(CH3CN):液相色谱纯。
4.2 乙酸(CH3COOH):优级纯。
4.3 三乙胺(C6H15N):优级纯。
4.4 甲醇(CH3OH):液相色谱纯。
4.5 丙酮(CH3COCH3):液相色谱纯。
4.6 二氯甲烷(CH2Cl2):农残级。
4.7 氯化钠(NaCl):优级纯。
在 400℃下灼烧 2 h,冷却后于干燥器中保存。
4.8 盐酸:ρ(HCl)=1.19 g/ml,优级纯。
4.9 盐酸溶液:1+1。
量取 50.0 ml 盐酸(4.8),用实验用水稀释至 100 ml。
4.10 盐酸溶液:1+19。
量取 50.0 ml 盐酸(4.8),用实验用水稀释至 1000 ml。
4.11 盐酸溶液:1+99。
量取 1.0 ml 盐酸(4.8),用实验用水稀释至 100 ml。
4.12 无水硫酸钠(Na2SO4)。
在 400℃下灼烧 4 h,冷却后于干燥器中保存。
4.13 有机锡(二丁基锡、三丁基锡、二苯基锡和三苯基锡)标准贮备液:ρ=1000 mg/L。准确称取 13.05 mg(精确到 0.01 mg)二丁基氯化锡(C8H18Cl2Sn)、11.22 mg 三丁基氯化锡(C12H27ClSn)、12.60 mg 二苯基氯化锡(C12H10Cl2Sn)、11.01 mg 三苯基氯化锡(C18H15ClSn)标准物质,溶于甲醇(4.4)或丙酮(4.5)中,定容至 10.00 ml。每升贮备液中含有 1000 mg 的二丁基锡、三丁基锡、二苯基锡和三苯基锡。在-18℃以下冷冻可保存 1年。也可直接购买有证标准溶液。
注:也可购买醋酸有机锡等其它有机锡标准物质配制标准贮备液。
4.14 有机锡(二丁基锡、三丁基锡、二苯基锡和三苯基锡)标准使用液:ρ=10.0 mg/L。量取 1.00 ml 有机锡(二丁基锡、三丁基锡、二苯基锡和三苯基锡)标准贮备液(4.13)用乙腈(4.1)定容至 100 ml。在-18℃以下冷冻可保存 20 d。
4.15 流动相。
分别量取 65.0 ml 乙腈(4.1)、12.0 ml 乙酸(4.2)和 0.05 ml 三乙胺(4.3)置于 100 ml棕色玻璃容量瓶中,用实验用水定容至 100 ml。
4.16 聚四氟乙烯微孔滤膜:0.22 µm。
4.17 氩气:纯度不低于 99.99 %。
4.18 外加气:80%氩气和 20%氧气混合气(V/V),氩气和氧气的纯度均不低于 99.99%。
5 仪器和设备
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的 A 级玻璃量器。
5.1 电感耦合等离子体质谱仪:配备外加气控制单元、配备有机排废管的雾化器、铂采样锥、铂截取锥及有机专用矩管。
5.2 液相色谱仪。
5.3 色谱柱:填料粒径为 5.0 μm,柱长 250 mm,内径 4.6 mm 的 C18 柱,或其它等效色谱柱。
5.4 浓缩装置:旋转蒸发装置、KD 浓缩器、氮吹仪或其它性能相当的设备。
5.5 分液漏斗:2 L。
5.6 棕色样品瓶:2.0 ml。
5.7 一般实验室常用仪器和设备。
6 样品
6.1 样品的采集与保存
按照 HJ 91.1、HJ/T 91、HJ/T 164、HJ 442 和HJ 493 的相关规定进行采样布点和样品采集。
用棕色玻璃瓶采集 2.5 L 样品,加入适量盐酸溶液(4.9),调节样品 pH≤2。样品避光、4℃以下冷藏运输和保存。采用萃取法时,需在 24 h 内完成样品萃取,萃取液可保存 7 d; 采用直接进样法时,样品应在 24 h 内分析完毕。
6.2 试样的制备
6.2.1 液液萃取法
6.2.1.1 萃取
将样品恢复至室温,确认样品 pH≤2。量取 1000 ml(样品浓度较高时,减少取样体积) 样品于分液漏斗(5.5)中,加入 30 g 氯化钠(4.7)摇匀。加入 60 ml 的二氯甲烷(4.6), 震荡 5 min,静置分层,收集有机相,再用 60 ml 二氯甲烷(4.6)萃取两次,合并萃取液, 经无水硫酸钠(4.12)脱水,待浓缩。
注 1:如果萃取过程中乳化现象严重,可以采用包括搅动、离心、玻璃棉过滤、冷冻等方法破乳。
注 2:海水样品可适当减少氯化钠(4.7)的加入量。
6.2.1.2 浓缩与溶剂转换
用浓缩装置(5.4)将萃取液浓缩至约 0.5 ml,加入 1 ml 的乙腈(4.1)并充分混匀,浓缩至约 0.5 ml,再重复加乙腈(4.1)浓缩 2 次,后用流动相(4.15)定容至 1.0 ml。经聚四氟乙烯微孔滤膜(4.16)过滤后,置于棕色样品瓶(5.6)中,待测。
注:浓缩过程溶剂蒸干对目标物的回收率影响较大。
6.2.2 直接进样法
将样品恢复至室温,用盐酸溶液(4.9)调节样品 pH≤2。取 1.0 ml 样品用聚四氟乙烯微孔滤膜(4.16)过滤,滤液收集在棕色样品瓶(5.6)中,再取 1.0 ml 乙腈(4.1)洗涤该滤膜,洗涤液合并在棕色样品瓶(5.6)中,待测。
6.3 空白试样的制备
以实验用水代替样品,按照与试样的制备(6.2)相同的步骤制备空白试样。
7 分析步骤
7.1 仪器参考条件
7.1.1 液相色谱参考条件
流动相:V(乙腈)∶V(水)∶V(乙酸)=65∶23∶12,含三乙胺 0.05%。柱温:18℃~30℃。
流速:0.8 ml/min。进样体积:20.0 μl。
7.1.2 电感耦合等离子体质谱参考条件
电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)参考条件见表 1。
表1ICP-MS工作条件及参数
参 数 | 数 值 |
射频功率 | 1600 W |
采样深度(矩管与样品锥之间的距离) | 9.0 mm |
等离子气/冷却气(氩气) | 15.0 L·min-1 |
辅助气(氩气) | 0.00 L·min-1 |
载气(氩气) | 0.55 L·min-1 |
外加气(氩氧混合气) | 0.25 L·min-1 |
采样锥直径 | 1.0 mm |
截取锥直径 | 0.4 mm |
采样模式 | 时间分辨 |
采集时间 | 1200 s |
检测元素 | 116Sn 、118Sn 、120Sn |
7.2 标准曲线的建立
7.2.1 标准系列的制备
7.2.1.1 液液萃取法标准系列制备
将有机锡(二丁基锡、三丁基锡、二苯基锡和三苯基锡)标准使用液(4.14)用流动相(4.15)稀释成 10.0 µg/L、20.0 µg/L、50.0 µg/L、100 µg/L、150 µg/L、200 µg/L 的标准系列,贮存在棕色样品瓶(5.6)中。
7.2.1.2 直接进样法标准系列制备
将有机锡(二丁基锡、三丁基锡、二苯基锡和三苯基锡)标准使用液(4.14)用盐酸溶液(4.11)稀释成 10.0 µg/L、20.0 µg/L、50.0 µg/L、100 µg/L、150 µg/L、200 µg/L 的标准系列,贮存在棕色样品瓶(5.6)中。