[發明專利]一種同步測定飲用水中三鹵甲烷和鹵乙酸含量的方法

有效

• 申請號: 201610060522.X
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105717208B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 黃睿;劉志泉;崔福義;閆博引
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 牟永林

1.一種同步測定飲用水中三鹵甲烷和鹵乙酸含量的方法，其特征在于一種同步測定飲用水中三鹵甲烷和鹵乙酸含量的方法是按以下步驟完成的：

一、酸化待測水樣：

將待測水樣置于無菌無碳的帶聚四氟乙烯蓋的棕色玻璃瓶中，再向待測水樣中滴加質量分數為96％～98％的濃硫酸，得到酸化后的待測水樣；

步驟一中所述的待測水樣與無菌無碳的帶聚四氟乙烯蓋的棕色玻璃瓶的體積容積比為1:(2～2.5)；

步驟一中所述的待測水樣與質量分數為96％～98％的濃硫酸的體積比為10:(1～1.5)；

二、增強待測水樣極性：

向酸化后的待測水樣中加入灼燒后的無水硫酸鈉，再進行搖勻，得到溶解無水硫酸鈉后的待測水樣；

步驟二中所述的酸化后的待測水樣的體積與灼燒后的無水硫酸鈉的質量比為20mL:(8g～15g)；

三、萃取：

將萃取劑加入到溶解無水硫酸鈉后的待測水樣中，再在功率為15W～20W的振蕩器中振蕩5min～10min，再在室溫下靜置10min～30min，得到相分離的有機相Ⅰ和水相Ⅰ；

步驟三中所述的萃取劑與溶解無水硫酸鈉后的待測水樣的體積比為4:(20～22)；

四、衍生：將步驟三中得到的有機相Ⅰ加入到比色管中，再向比色管中加入酸化甲醇，再將比色管置于溫度為50℃的水浴鍋中2h～2.5h，得到衍生后的有機相Ⅰ；

步驟四中所述的有機相Ⅰ與比色管的體積容積比為1:5；

步驟四中所述的有機相Ⅰ與酸化甲醇的體積比為2:1；

五、中和：將衍生后的有機相Ⅰ冷卻至室溫，再向衍生后的有機相Ⅰ中滴加飽和碳酸氫鈉，停止產生氣泡后再在室溫下靜置10min～30min，得到有機相Ⅱ和水相Ⅱ；

步驟五中所述的衍生后的有機相Ⅰ與滴加飽和碳酸氫鈉的體積比為3:4；

六、測定待測水樣中三鹵甲烷的峰面積：取1mL步驟三中得到的有機相Ⅰ進 氣相色譜中進行分析檢測，得到待測水樣中三鹵甲烷峰面積Ⅰ，即完成待測水樣中三鹵甲烷峰面積Ⅰ的測定；

七、測定待測水樣中鹵乙酸的峰面積：取1mL步驟五中得到的有機相Ⅱ進氣相色譜中進行分析檢測，得到待測水樣中鹵乙酸峰面積Ⅱ，即完成待測水樣中鹵乙酸峰面積Ⅱ的測定；

八、繪制標準曲線：

①、取六種標準儲備溶液，即儲備溶液1、儲備溶液2、儲備溶液3、儲備溶液4、儲備溶液5和儲備溶液6；

步驟八①中所述的儲備溶液1為三鹵甲烷、鹵乙酸和蒸餾水混合而成；所述的儲備溶液1中三鹵甲烷的濃度為1μg/L，鹵乙酸的濃度為1μg/L；

步驟八①中所述的儲備溶液2為三鹵甲烷、鹵乙酸和蒸餾水混合而成；所述的儲備溶液2中三鹵甲烷的濃度為10μg/L，鹵乙酸的濃度為10μg/L；

步驟八①中所述的儲備溶液3為三鹵甲烷、鹵乙酸和蒸餾水混合而成；所述的儲備溶液3中三鹵甲烷的濃度為20μg/L，鹵乙酸的濃度為20μg/L；

步驟八①中所述的儲備溶液4為三鹵甲烷、鹵乙酸和蒸餾水混合而成；所述的儲備溶液4中三鹵甲烷的濃度為50μg/L，鹵乙酸的濃度為50μg/L；

步驟八①中所述的儲備溶液5為三鹵甲烷、鹵乙酸和蒸餾水混合而成；所述的儲備溶液5中三鹵甲烷的濃度為100μg/L，鹵乙酸的濃度為100μg/L；

步驟八①中所述的儲備溶液6為三鹵甲烷、鹵乙酸和蒸餾水混合而成；所述的儲備溶液6中三鹵甲烷的濃度為200μg/L，鹵乙酸的濃度為200μg/L；

②、制備有機相1、有機相1-1和水相1-2：

(1)、酸化儲備溶液1：

將20mL儲備溶液1置于40mL無菌無碳的帶聚四氟乙烯蓋的棕色玻璃瓶中，再向儲備溶液1中滴加2mL質量分數為96％～98％的濃硫酸，得到酸化后的儲備溶液1；

(2)、增強儲備溶液1極性：

向酸化后的儲備溶液1中加入灼燒后的無水硫酸鈉，再進行搖勻，得到溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液1；

步驟②(2)中所述的酸化后的儲備溶液1的體積與灼燒后的無水硫酸鈉的質量比為20mL:(8g～15g)；

步驟②(2)中所述的灼燒后的無水硫酸鈉是按以下方法制備的：將無水硫酸鈉放入到溫度為550℃～600℃的馬弗爐中灼燒2h～3h，得到灼燒后的無水硫酸鈉；

(3)、萃取：

將甲基叔丁基醚加入到溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液1中，再在功率為15W～20W的振蕩器中振蕩5min～10min，再在室溫下靜置10min～30min，得到相分離的有機相1和水相1；

步驟②(3)中所述的萃取劑與溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液1的體積比為4:(20～22)；

(4)、衍生：將2mL步驟三中得到的有機相1加入到10mL比色管中，再向比色管中加入1mL酸化甲醇，再將比色管置于溫度為50℃的水浴鍋中2h～2.5h，得到衍生后的有機相1；

步驟②(4)中所述的酸化甲醇是按以下方法制備的：將甲醇和質量分數96％～98％的濃硫酸混合均勻，得到酸化甲醇；所述的甲醇與質量分數96％～98％的濃硫酸的體積比為9:1；

(5)、中和：將衍生后的有機相1冷卻至室溫，再向衍生后的有機相1中滴加4mL飽和碳酸氫鈉，停止產生氣泡后再在室溫下靜置10min～30min，得到有機相1-1和水相1-2；

③、制備有機相2、有機相2-1和水相2-2：

(1)、酸化儲備溶液2：

將20mL儲備溶液2置于40mL無菌無碳的帶聚四氟乙烯蓋的棕色玻璃瓶中，再向儲備溶液2中滴加2mL質量分數為96％～98％的濃硫酸，得到酸化后的儲備溶液2；

(2)、增強儲備溶液2極性：

向酸化后的儲備溶液2中加入灼燒后的無水硫酸鈉，再進行搖勻，得到溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液2；

步驟③(2)中所述的酸化后的儲備溶液2的體積與灼燒后的無水硫酸鈉的質量比為20mL:(8g～15g)；

步驟③(2)中所述的灼燒后的無水硫酸鈉是按以下方法制備的：將無水硫酸鈉放入到溫度為550℃～600℃的馬弗爐中灼燒2h～3h，得到灼燒后的無水硫酸鈉；

(3)、萃取：

將甲基叔丁基醚加入到溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液2中，再在功率為15W～20W的振蕩器中振蕩5min～10min，再在室溫下靜置10min～30min，得到相分離的有機相2和水相2；

步驟③(3)中所述的萃取劑與溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液2的體積比為4:(20～22)；

(4)、衍生：將2mL步驟三中得到的有機相2加入到10mL比色管中，再向比色管中加入1mL酸化甲醇，再將比色管置于溫度為50℃的水浴鍋中2h～2.5h，得到衍生后的有機相2；

步驟③(4)中所述的酸化甲醇是按以下方法制備的：將甲醇和質量分數96％～98％的濃硫酸混合均勻，得到酸化甲醇；所述的甲醇與質量分數96％～98％的濃硫酸的體積比為9:1；

(5)、中和：將衍生后的有機相2冷卻至室溫，再向衍生后的有機相2中滴加4mL飽和碳酸氫鈉，停止產生氣泡后再在室溫下靜置10min～30min，得到有機相2-1和水相2-2；

④、制備有機相3、有機相3-1和水相3-2：

(1)、酸化儲備溶液3：

將20mL儲備溶液3置于40mL無菌無碳的帶聚四氟乙烯蓋的棕色玻璃瓶中，再向儲備溶液3中滴加2mL質量分數為96％～98％的濃硫酸，得到酸化后的儲備溶液3；

(2)、增強儲備溶液3極性：

向酸化后的儲備溶液3中加入灼燒后的無水硫酸鈉，再進行搖勻，得到溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液3；

步驟④(2)中所述的酸化后的儲備溶液3的體積與灼燒后的無水硫酸鈉的質量比為20mL:(8g～15g)；

步驟④(2)中所述的灼燒后的無水硫酸鈉是按以下方法制備的：將無水硫酸鈉放入到溫度為550℃～600℃的馬弗爐中灼燒2h～3h，得到灼燒后的無水硫酸鈉；

(3)、萃取：

將甲基叔丁基醚加入到溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液3中，再在功率為15W～20W的振蕩器中振蕩5min～10min，再在室溫下靜置10min～30min，得到相分離的有機相3和水相3；

步驟④(3)中所述的萃取劑與溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液3的體積比為4:(20～22)；

(4)、衍生：將2mL步驟三中得到的有機相3加入到10mL比色管中，再向比色管中加入1mL酸化甲醇，再將比色管置于溫度為50℃的水浴鍋中2h～2.5h，得到衍生后的有機相3；

步驟④(4)中所述的酸化甲醇是按以下方法制備的：將甲醇和質量分數96％～98％的濃硫酸混合均勻，得到酸化甲醇；所述的甲醇與質量分數96％～98％的濃硫酸的體積比為9:1；

(5)、中和：將衍生后的有機相3冷卻至室溫，再向衍生后的有機相3中滴加4mL飽和碳酸氫鈉，停止產生氣泡后再在室溫下靜置10min～30min，得到有機相3-1和水相3-2；

⑤、制備有機相4、有機相4-1和水相4-2：

(1)、酸化儲備溶液4：

將20mL儲備溶液4置于40mL無菌無碳的帶聚四氟乙烯蓋的棕色玻璃瓶中，再向儲備溶液4中滴加2mL質量分數為96％～98％的濃硫酸，得到酸化后的儲備溶液4；

(2)、增強儲備溶液4極性：

向酸化后的儲備溶液4中加入灼燒后的無水硫酸鈉，再進行搖勻，得到溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液4；

步驟⑤(2)中所述的酸化后的儲備溶液4的體積與灼燒后的無水硫酸鈉的質量比為20mL:(8g～15g)；

步驟⑤(2)中所述的灼燒后的無水硫酸鈉是按以下方法制備的：將無水硫酸鈉放入到溫度為550℃～600℃的馬弗爐中灼燒2h～3h，得到灼燒后的無水硫酸鈉；

(3)、萃取：

將甲基叔丁基醚加入到溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液4中，再在功率為15W～20W的振蕩器中振蕩5min～10min，再在室溫下靜置10min～30min，得到相分離的有機相4和水相4；

步驟⑤(3)中所述的萃取劑與溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液4的體積比為4:(20～22)；

(4)、衍生：將2mL步驟三中得到的有機相4加入到10mL比色管中，再向 比色管中加入1mL酸化甲醇，再將比色管置于溫度為50℃的水浴鍋中2h～2.5h，得到衍生后的有機相4；

步驟⑤(4)中所述的酸化甲醇是按以下方法制備的：將甲醇和質量分數96％～98％的濃硫酸混合均勻，得到酸化甲醇；所述的甲醇與質量分數96％～98％的濃硫酸的體積比為9:1；

(5)、中和：將衍生后的有機相4冷卻至室溫，再向衍生后的有機相4中滴加4mL飽和碳酸氫鈉，停止產生氣泡后再在室溫下靜置10min～30min，得到有機相4-1和水相4-2；

⑥、制備有機相5、有機相5-1和水相5-2：

(1)、酸化儲備溶液5：

將20mL儲備溶液5置于40mL無菌無碳的帶聚四氟乙烯蓋的棕色玻璃瓶中，再向儲備溶液5中滴加2mL質量分數為96％～98％的濃硫酸，得到酸化后的儲備溶液5；

(2)、增強儲備溶液5極性：

向酸化后的儲備溶液5中加入灼燒后的無水硫酸鈉，再進行搖勻，得到溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液5；

步驟⑥(2)中所述的酸化后的儲備溶液5的體積與灼燒后的無水硫酸鈉的質量比為20mL:(8g～15g)；

步驟⑥(2)中所述的灼燒后的無水硫酸鈉是按以下方法制備的：將無水硫酸鈉放入到溫度為550℃～600℃的馬弗爐中灼燒2h～3h，得到灼燒后的無水硫酸鈉；

(3)、萃取：

將甲基叔丁基醚加入到溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液5中，再在功率為15W～20W的振蕩器中振蕩5min～10min，再在室溫下靜置10min～30min，得到相分離的有機相5和水相5；

步驟⑥(3)中所述的萃取劑與溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液5的體積比為4:(20～22)；

(4)、衍生：將2mL步驟三中得到的有機相5加入到10mL比色管中，再向比色管中加入1mL酸化甲醇，再將比色管置于溫度為50℃的水浴鍋中2h～2.5h，得到衍生后的有機相5；

步驟⑥(4)中所述的酸化甲醇是按以下方法制備的：將甲醇和質量分數 96％～98％的濃硫酸混合均勻，得到酸化甲醇；所述的甲醇與質量分數96％～98％的濃硫酸的體積比為9:1；

(5)、中和：將衍生后的有機相5冷卻至室溫，再向衍生后的有機相5中滴加4mL飽和碳酸氫鈉，停止產生氣泡后再在室溫下靜置10min～30min，得到有機相5-1和水相5-2；

⑦、制備有機相6、有機相6-1和水相6-2：

(1)、酸化儲備溶液6：

將20mL儲備溶液6置于40mL無菌無碳的帶聚四氟乙烯蓋的棕色玻璃瓶中，再向儲備溶液6中滴加2mL質量分數為96％～98％的濃硫酸，得到酸化后的儲備溶液6；

(2)、增強儲備溶液6極性：

向酸化后的儲備溶液6中加入灼燒后的無水硫酸鈉，再進行搖勻，得到溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液6；

步驟⑦(2)中所述的酸化后的儲備溶液6的體積與灼燒后的無水硫酸鈉的質量比為20mL:(8g～15g)；

步驟⑦(2)中所述的灼燒后的無水硫酸鈉是按以下方法制備的：將無水硫酸鈉放入到溫度為550℃～600℃的馬弗爐中灼燒2h～3h，得到灼燒后的無水硫酸鈉；

(3)、萃取：

將甲基叔丁基醚加入到溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液6中，再在功率為15W～20W的振蕩器中振蕩5min～10min，再在室溫下靜置10min～30min，得到相分離的有機相6和水相6；

步驟⑦(3)中所述的萃取劑與溶解無水硫酸鈉后的儲備溶液6的體積比為4:(20～22)；

(4)、衍生：將2mL步驟三中得到的有機相6加入到10mL比色管中，再向比色管中加入1mL酸化甲醇，再將比色管置于溫度為50℃的水浴鍋中2h～2.5h，得到衍生后的有機相6；

步驟⑦(4)中所述的酸化甲醇是按以下方法制備的：將甲醇和質量分數96％～98％的濃硫酸混合均勻，得到酸化甲醇；所述的甲醇與質量分數96％～98％的濃硫酸的體積比為9:1；

(5)、中和：將衍生后的有機相6冷卻至室溫，再向衍生后的有機相6中滴 加4mL飽和碳酸氫鈉，停止產生氣泡后再在室溫下靜置10min～30min，得到有機相6-1和水相6-2；

⑧、測定儲備溶液中三鹵甲烷的峰面積：取1mL步驟②(3)得到的有機相1、1mL步驟③(3)得到的有機相2、1mL步驟④(3)得到的有機相3、1mL步驟⑤(3)得到的有機相4、1mL步驟⑥(3)得到的有機相5和1mL步驟⑦(3)得到的有機相6分別進氣相色譜中分析檢測，得到儲備溶液1的三鹵甲烷峰面積1，儲備溶液2的三鹵甲烷峰面積2、儲備溶液3的三鹵甲烷峰面積3、儲備溶液4的三鹵甲烷峰面積4、儲備溶液5的三鹵甲烷峰面積5和儲備溶液6的三鹵甲烷峰面積6；以儲備溶液1中三鹵甲烷的濃度、儲備溶液2中三鹵甲烷的濃度、儲備溶液3中三鹵甲烷的濃度、儲備溶液4中三鹵甲烷的濃度、儲備溶液5中三鹵甲烷的濃度和儲備溶液6中三鹵甲烷的濃度為橫坐標，三鹵甲烷峰面積1、三鹵甲烷峰面積2、三鹵甲烷峰面積3、三鹵甲烷峰面積4、三鹵甲烷峰面積5和三鹵甲烷峰面積6為縱坐標繪制散點圖，再擬合成線性曲線，得到三鹵甲烷的峰面積隨三鹵甲烷濃度變化的擬合線性曲線函數；

⑨、測定儲備溶液中鹵乙酸的峰面積：取1mL步驟②(5)得到的有機相1-1、1mL步驟③(5)得到的有機相2-1、1mL步驟④(5)得到的有機相3-1、1mL步驟⑤(5)得到的有機相4-1、1mL步驟⑥(5)得到的有機相5-1和1mL步驟⑦(5)得到的有機相6-1分別進氣相色譜中分析檢測，得到儲備溶液1的鹵乙酸面積1-1，儲備溶液2的鹵乙酸面積2-1、儲備溶液3的鹵乙酸峰面積3-1、儲備溶液4的鹵乙酸峰面積4-1、儲備溶液5的鹵乙酸峰面積5-1和儲備溶液6的鹵乙酸峰面積6-1；以儲備溶液1中鹵乙酸的濃度、儲備溶液2中鹵乙酸的濃度、儲備溶液3中鹵乙酸的濃度、儲備溶液4中鹵乙酸的濃度、儲備溶液5中鹵乙酸的濃度和儲備溶液6中鹵乙酸的濃度為橫坐標，鹵乙酸峰面積1-1、鹵乙酸峰面積2-1、鹵乙酸峰面積3-1、鹵乙酸峰面積4-1、鹵乙酸峰面積5-1和鹵乙酸峰面積6-1為縱坐標繪制散點圖，再擬合成線性曲線，得到鹵乙酸的峰面積隨鹵乙酸濃度變化的擬合線性曲線函數；

九、將步驟六中得到的待測水樣中三鹵甲烷峰面積Ⅰ帶入步驟八⑧中得到的三鹵甲烷的峰面積隨三鹵甲烷濃度變化的擬合線性曲線函數中，計算出待測水樣中三鹵甲烷的濃度；

十、將步驟七中得到的待測水樣中鹵乙酸峰面積Ⅱ帶入到步驟八⑨中得到的 鹵乙酸的峰面積隨鹵乙酸濃度變化的擬合線性曲線函數中，計算出待測水樣中鹵乙酸的濃度。