ISO13913固体质量气相色谱质谱法测定酞酸酯邻苯二甲酸酯类.docx
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ISO13913固体质量气相色谱质谱法测定酞酸酯邻苯二甲酸酯类
ISO13913固体质量
气相色谱质谱法测定酞酸酯（邻苯二甲酸酯）类
前言：
ISO的介绍（略）
介绍：
表1中是采用内标法应用和确认的几种基体物质
表1应用内标法确认和应用的几种基体
基体
确认物质
污泥、底泥、沉积物等
市政污泥
生物废料
新鲜堆肥
土壤
污泥改性土壤
警告：
内标法对人员要求是拥有实验室经验，操作都应有相应的安全和健康措施，符合当地要求的安全和健康的设施条件。
主要：
本实验的重点均应由熟练员工按照内标法制订出相应流程
1范围
本方法规定了土壤中邻苯二甲酸酯类化合物的气相色谱-质谱测定方法。
本
方法测定浓度范围0.1mg/kg～0.5mg/kg（干重）（依化合物不同而不同）。
表2本方法中规定的邻苯二甲酸酯
编号
名称
化学式
缩写
摩尔质量g/mol
CAS-No.
1
邻苯二甲酸二甲酯
C10H10O4
DMP
194.2
00131-11-3
2
邻苯二甲酸二乙酯
C12H14O4
DEP
222.2
00084-66-2
3
邻苯二甲酸二丙酯
C14H18O4
DPP
250.3
00131-16-8
4
邻苯二甲酸二（2-甲基丙）酯
C16H22O4
DiBP
278.4
00084-69-5
5
邻苯二甲酸二丁酯
C19H20O4
DBP
278.4
00084-74-2
6
邻苯二甲酸丁苄酯
C10H10O4
BBzP
312.4
00085-68-7
7
邻苯二甲酸二环己酯
C20H26O4
DCHP
330.4
00084-61-7
8
邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯
C24H38O4
DEHP
390.6
00117-81-7
9
邻苯二甲酸二辛酯
C24H38O4
DOP
390.6
00117-84-0
10
邻苯二甲酸二癸酯
C28H46O4
DDcP
446.7
00084-77-5
11
邻苯二甲酸二十一酯
C30H50O4
DUP
474.4
03648-20-2
2参考标准
ISO5667-13,part13
ISO5667-15,part15
ISO10381-2,part2
ISO11465
ISO1507
ISO22892
3方法原理
经冷冻干燥或硫酸钠干燥的土壤样品，使用乙酸乙酯振荡提取，提取液经氧化铝净化，通过GC/MS进行定性与定量分析。
4干扰邻苯二甲酸酯类化合物因被用于增塑剂而广泛存在，来源多样，需要特别注意实验室污染的问题。
操作过程中严禁使用塑料制品（如：
移液器枪头，进样瓶隔垫等）。
交叉污染有可能来自于实验室空气，应尽可能减少实验室中的塑料制品；清洁剂通常含有增塑剂，可能严重污染实验室空气，因此在分析过程中尽量避免使用此类物质。
5试剂和材料
5.1仅使用邻苯二甲酸酯类含量可忽略不计的试剂，并测定空白样品进行确认；如有必要，应增加净化步骤。
5.2氮气，高纯度N2，纯度至少为99.9%，用于干燥或氮吹浓缩
5.3氦气，高纯度He，纯度至少为99.999%
5.4乙酸乙酯，C4H8O2，不含邻苯二甲酸酯
5.5甲醇，CH3OH，HPLC级
5.6异辛烷，C8H18，不含邻苯二甲酸酯
5.7石英棉，400℃下加热至少4h
5.8氧化铝，Al2O3，中性，粒径50-200μm，400℃下加热至少4h。
加热后氧化铝保存于有盖烧瓶或干燥器中，五天内使用。
5.9内标氘代邻苯二甲酸二乙酯，D4-DEP；氘代邻苯二甲酸二丁酯，D4-DBP；氘代邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯，D4-DEHP。
13C标记的标样也可使用。
5.10邻苯二甲酸酯标准物质：
ρ=1000μ/mgl。
市售邻苯二甲酸酯单标或混合标准物质。
也可自行配制。
称取10mg纯物质（精确到0.01mg）到10ml容量瓶中，并用乙酸乙酯定容。
零下18℃下玻璃瓶中避光保存溶液，并至少每三个月检查浓度。
5.11标准储备液：
ρ=10.0/μmlg。
在10ml容量瓶中加入100μl的标准物质（5.10），并用乙酸乙酯定容。
零下
18℃下玻璃瓶中避光保存溶液，并至少每三个月检查浓度。
5.12标准曲线溶液
在10ml容量瓶中稀释标准贮备液（5.11）和溶液Ⅲ内标液（5.14.4）配制标准溶液，使用乙酸乙酯（5.4）定容。
标准曲线浓度取决于样品中估计的邻苯二甲酸酯浓度。
表3中的浓度可作为
示例（附录B）
表3标准曲线推荐浓度
浓度水平
标准储备液量aμl
溶液Ⅲ内标液量b
μl
L1
2.5
100
L2
5
100
L3
10
100
L4
20
100
L5
40
100
L6
50
100
L7
100
100
L8
150
100
L9
300
100
L10
450
100
a参见5.11；b参见5.14.4
表4标准曲线L1-L10各物质浓度
浓度单位：
ng/ml
酸
甲
二酯
苯
邻
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
L8
L9
L10
DMP
2.5
5.0
10
20
40
50
100
150
300
450
DEP
2.5
5.0
10
20
40
50
100
150
300
450
DPP
2.5
5.0
10
20
40
50
100
150
300
450
DiBP
2.5
5.0
10
20
40
50
100
150
300
450
DBP
2.5
5.0
10
20
40
50
100
150
300
450
BBzP
5.0
10.0
20
40
80
100
200
300
600
900
DCHP
2.5
5.0
10
20
40
50
100
150
300
450
DEHP
2.5
5.0
10
20
40
50
100
150
300
450
DOP
5.0
10.0
20
40
80
100
200
300
600
900
DDcP
12.5
25.0
50
50
200
250
500
750
1500
2250
DUP
12.5
25.0
50
50
200
250
500
750
1500
2250
D4-DBP
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
D4-DEHP
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
D4-DOP
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
混合并用乙酸乙酯稀释标准储备液和内标以配制标准曲线溶液。
零下18℃下玻璃瓶中避光保存溶液，并至少每三个月检查浓度。
5.14内标的标准溶液
5.14.1D4-邻苯二甲酸酯的内标标准溶液：
ρ=100μ/mgl，市售。
5.14.2溶液Ⅰ内标混合标准液
将单独邻苯二甲酸酯内标标准溶液（5.14.1）混合，按如下步骤稀释20倍：
使用微量注射器转移各内标标准溶液各1.0ml至20ml容量瓶中后，用乙酸乙酯定容。
氘代邻苯二甲酸酯的最终浓度为5.0mg/L。
5.14.3溶液Ⅱ内标混合标准液
转移1:
50稀释溶液（5.14.2）如200μL到10ml容量瓶中，用乙酸乙酯定容。
氘代邻苯二甲酸酯中的最终浓度为0.1mg/L
5.14.4溶液Ⅲ内标混合标准液
稀释10倍溶液Ⅰ内标混合标准液（5.14.2）。
用移液枪移取1ml溶液（5.14.2）至10ml容量瓶中，用乙酸乙酯定容。
氘代邻苯二甲酸酯的最终浓度为10μg/ml。
5.15硫酸钠，Na2SO4，400℃下加热至少4h6仪器和设备
所用设备尽量避免塑料等高分子有机材料。
6.1大口平底带玻璃塞烧瓶，最好为棕色，500ml与1000ml
6.2烘箱，可保持温度于105±5℃
6.3马弗炉，可调节温度，温度最高可至400±10℃，容量至少为60L
6.4样品瓶，玻璃材质，有聚四氟乙烯（PTFE）涂层隔垫的样品瓶用来保存提取液；2-ml有隔垫的样品瓶用来储存自动进样样品。
6.5用以净化的真空装置。
6.6不锈钢活塞，有不锈钢椎体或者有Luer接口的PTFE活塞，用来分离真空接口
6.7玻璃小柱，有Luer椎体
6.8PTFE隔板，用于6ml小柱
6.9铝箔，经400℃加热
6.10不锈钢容器，用来存储小型玻璃器皿
6.11量筒，50ml和100ml
6.12容量瓶，10ml，25ml，250ml
6.13巴斯德吸管，2ml
6.14微量注射器，2μ，L5μ，L10μ，L50μ，L100μ，L500μ，L最高可容许误差±2%
6.15气相色谱-质谱仪，带毛细管柱，柱温箱，质谱检测器。
6.16载气，气相色谱/质谱仪使用，高纯度，与仪器制造商要求相一致
6.17熔融石英毛细管色谱柱，固定相为非极性。
固定相：
5%苯基甲基硅氧烷，长度：
30m，内径：
0.25mm，膜厚：
0.25μm；参考柱固定相：
34%/64%/2%苯基/甲基/乙烯基硅胶，长度：
30m，内径：
0.32mm，膜厚：
0.25μm。
6.18振荡装置，可水平振荡。
6.19实验室常用设备。
7分析步骤
采样应该使用不锈钢容器或玻璃容器，为避免污染，应避免使用任何塑料材料。
采样后应尽快干燥样品，如无法避免样品储存，应在4℃避光保存。
7.1准备玻璃器皿
在清洗器中用水清洗所有分析过程中使用过的玻璃器皿（除微量进样器），清洗后玻璃器皿先在烘箱于105℃烘干，然后放入马弗炉于400℃下烘烤至少4h。
加热后使玻璃器皿在12h内冷却至室温。
将冷却的玻璃器皿（较大容器）使用相应的瓶塞或铝箔封口，较小玻璃器皿储存于经预处理（加热）并封闭的不锈钢容器中。
为避免吸附于瓶壁造成的损失，用巴斯德吸管吸取异辛烷溶剂清洗瓶壁，弃去清洗后溶剂。
7.2样品的干燥
根据水分含量和基质的不同，使用硫酸钠或冷冻干燥干燥样品。
干物质含量>80%的样品（如土壤，废物）可以用硫酸钠干燥。
高水分含量的污泥使用冷冻干燥。
7.2.1冷冻干燥
将混匀样品的一部分或样品中具有代表性的一部分冷冻至-18℃，之后在5kPa的压力下冻干至样品重量恒定。
使用玛瑙研钵混匀冻干样品。
7.2.2使用硫酸钠（Na2SO4）干燥根据样品可能的邻苯二甲酸酯含量水平（干基>80%），称取1-10g鲜样置于烧杯中并加入足够多的硫酸钠直至形成可流动的混合物，将混合物在玛瑙研钵中混匀。
当形成可流动的混合物时，水分已被固定。
同时，测定样品的干物质含量。
7.3样品的提取
称取1-10（g根据干物质含量和可能的邻苯二甲酸酯含量而定，精确到0.01g）样品和硫酸钠的混合物或冷冻干燥样品到250ml锥形瓶中，加入20ml含内标（如，400μ的l溶液Ⅰ内标混合标准液（5.14.2），使内标浓度与标准曲线中内标浓度一致）的乙酸乙酯。
如邻苯二甲酸酯含量可能较高，提取溶剂量可加倍或更多倍（见表5）。
由于空白样品中邻苯二甲酸酯含量未知，应避免稀释样品提取液。
使用瓶塞对锥形瓶封口。
表5取样量和干物质/溶剂量示例
基质
取样量g
干物质/溶剂比例
备注
土壤
2-10
<2:
20
低含量到高含量的DEHP
肥料
2-10
<2:
20
低含量到高含量的DEHP
沉积物和悬浮固体
2-10
<2:
20
含DEHP
污泥
1-10
<1:
20
高含量的DEHP
使用振荡设备（6.22）提取样品至少30min，并确保样品与溶剂的充分混合。
提取后，使用移液管移取大约1ml样品到GC进样瓶中；当需要进一步净化时移取3ml（参见8.4）。
在样品瓶和瓶盖间垫一层经加热处理的铝箔（6.9）以避免来自隔垫的邻苯二甲酸酯污染。
提取液可直接进行GC-MS分析。
如果需要进一步净化，如样品中存在对GC-MS分析带来干扰的杂质，参见7.4。
需要注意溶剂量应足够供后面步骤的取用（最少3ml）。
推荐使用上述提取方法是由于自动索氏提取或加速溶剂提取（ASE）有可能带来污染，可能提取出的邻苯二甲酸酯含量相当，但增加了污染的可能性。
此外，提取量的关系（溶剂使用量和取样量）应根据方法的不同而进行调整。
对于空白的要求，参见7.6。
7.4净化
只有GC-MS分析受到来自基质的干扰时才使用净化步骤，否则由于可能增加污染，应尽量避免使用净化步骤。
提取后，使用移液管（6.13）移取大约3ml提取液并使用氧化铝（5.8）净化提取液。
取1.0g活化的氧化铝（5.8）置于小柱（6.7）的两个PTFE隔板（6.8）间。
使用1个小柱体积的乙酸乙酯（5.4）清洗氧化铝（5.8）。
使用氮气（5.2）干燥1min。
使用不锈钢活塞（6.6）固定经清洗的小柱并置于真空装置（6.5）上。
使提取液通过小柱并收集于玻璃管中（6.18）。
转移提取液至GC小瓶（6.4）中，在样品瓶和瓶盖间垫一层铝箔（6.9）以避免来自隔垫的邻苯二甲酸酯污染。
7.5气相色谱-质谱分析（附录C）
根据仪器制造商的说明书优化GC（6.15）设备。
使用毛细管柱（6.17）进行分离。
为使进样系统无邻苯二甲酸酯污染，在测定样品及标样前从不同GC小瓶（参见条款4）进乙酸乙酯（5.4）至少五次。
色谱条件：
载气：
氦气5.0；压力：
4.5bar；进样器：
脉冲不分流；分流：
20ml/min；不分流，时间：
1.5min；隔垫：
无泄漏型；进样器温度：
250℃；检测器温度：
290℃；进样体积：
1μ（l自动）；程序升温：
70℃，保持3min13℃/min升温至280℃保持20min。
质谱条件：
离子源温度：
230℃，离子化模式：
EI。
标准溶液浓度：
25-190pg/μ。
l标准溶液GC-MS谱图如下图所示。
图2-3-1GC-MS色谱图
1邻苯二甲酸二甲酯，2邻苯二甲酸二乙酯，3邻苯二甲酸二烯丙酯，4邻苯二甲酸二丙酯，5邻苯二甲酸二（2-甲基丙）酯，6邻苯二甲酸二丁酯，7邻苯二甲酸丁苄酯，8邻苯二甲酸二环己酯，9邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯，10邻苯二甲酸二辛酯，11邻苯二甲酸二癸酯，12邻苯二甲酸二十一酯
7.6空白检测定期检查仪器和试剂的空白情况。
对于空白的测定，用和处理样品同样的步骤（见7.2和7.3）处理硫酸钠（5.15），称取足够干燥样品的硫酸钠进行分析，DEP、DiBP、DBP和DEHP是最常见的邻苯二甲酸酯，每种邻苯二甲酸酯的空白值不能高于检出限的50%。
每批样品分析两个空白样品，两个空白样品的偏差不能超过30%，否则重新分析。
空白样品的结果用来做空白校正（参见条款10）。
7.7化合物的定性化合物的定性是通过对比相同条件下测定的标样中各物质的保留时间确定的。
表2-3-5标准物质典型选择离子示例
化合物
简写
选择离子
目标离子
M1%
定性离子
M2%
定性离子
M3%
1
邻苯二甲酸二甲酯
DMP
163（100）
194（7.8）
135（4.5）
2
邻苯二甲酸二乙酯
DEP
149（100）
177（23）
222（1.6）
3
邻苯二甲酸二丙酯
DPP
149（100）
209（5.9）
191（6.9）
4
邻苯二甲酸二（2-甲基丙）酯
DiBP
149（100）
223（7.4）
205（1.9）
5
邻苯二甲酸二丁酯
DBP
149（100）
223（5.6）
278（1.0）
6
邻苯二甲酸丁苄酯
BBzP
149（100）
206（22）
312（1.0）
7
邻苯二甲酸二环己酯
DCHP
149（100）
167（32）
249（5.5）
8
邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯
DEHP
149（100）
167（34）
279（8.8）
9
邻苯二甲酸二辛酯
DOP
149（100）
279（6.6）
207（4.4）
10
邻苯二甲酸二癸酯
DDcP
149（100）
307（6.4）
-
11
邻苯二甲酸二十一酯
DUP
149（100）
321（5.4）
-
化合物
简写
选择离子
目标离子
M1%
定性离子
M2%
定性离子
M3%
12
氘代邻苯二甲酸二丁酯
D4-DBP
153（100）
227（5.7）
-
13
氘代邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯
D4-DEHP
153（100）
171（31）
283（14）
14
氘代邻苯二甲酸二辛酯
D4-DOP
153（100）
283（17）
-
注1各离子根据使用调谐文件的不同可能不同
注2当邻苯二甲酸酯浓度较小时，定性离子可能无法检出
M1用来定量；M2和M3可用来定性
8计算根据实际需要使用单标或混标溶液为每种化合物建立定量校准曲线，确保响应值和浓度间的线性关系，线性范围内需最少包括五个浓度点。
每种物质的定量校准曲线只能用于相应的浓度范围，并且与仪器的操作条件有关。
定量校准曲线需要定期检查，日常检查时两个点的校准即可满足要求（见8.3）。
本方法给出了建立定量校准曲线的程序，浓度范围应适应于工作条件（根据5.13配制标准溶液）。
8.1使用内标定量使用内标定量可减少仪器测定过程中所产生的误差，同时还能消除样品前处理过程中样品量减少所造成的误差。
在目标物质和内标的回收率接近的时候，样品浓度的测定与样品基质无关。
内标的质量浓度ρi,is在标准曲线标样和样品中应一致。
对于化合物i来说，纵坐标使用yi,std/yi,is（峰面积，峰高或其他积分单位），横坐标使用质量浓度ρi,std/ρi,is建立曲线。
使用数据yi,std/yi,is和ρi,std/ρi,is建立如公式
（1）所示的线性回归方程：
（1）
式中，yi,std——浓度为ρi,std的物质i在标准曲线中的响应值，如峰面积；yi,is——浓度为ρi,is的内标i在标准曲线中的响应值，如峰面积；ρi,std——物质i在标准溶液中的浓度，单位为ng/ml；ρi,is——内标i的浓度，单位为ng/ml；ai——浓度比ρi,std/ρi,is和响应比yi,std/yi,is所建立标准曲线的斜率；bi——标准曲线在y轴的截距。
8.2标准曲线的验证
运行至少两个标样，浓度为已建立标准曲线线性范围的（20±10）%和
80±10）%，并建立线性关系，如果该曲线落在已建立标准曲线95%的置信区
9.2重新建立标准曲线
间内，则认为所建立的标准曲线是可靠的，否则应根据
使用公式
（2）计算目标物的浓度ρi,tm：
2）
使用公式（3）计算ρi,std,bl：
使用公式（4）计算空白均值：
（4）
公式
（2）和（3）可简化为公式（5）：
5）
其中，yi,std参见公式
（1）；
yi,std,bl1——在标准曲线中浓度为ρi,std的物质i第一个空白的测定值，如峰面积（参见8.6）；
yi,std,bl2——在标准曲线中浓度为ρi,std的物质i第二个空白的测定值，如峰面积（参见8.6）；
yi,is参见公式
（1）；
n——空白样品的测定次数，参见8.6；
ρi,is参见公式
（1）；
ai参见公式
（1）；
bi参见公式
（1）；
yi,std,bl——根据8.6所得到的空白样品中物质i的测定值，如峰面积；ρi,std,bl——物质i经过全过程空白校正的浓度，单位为ng/ml；ρi,tm——物质i在样品中基于干重的浓度，单位为μg/k；gV——提取溶剂的体积（20ml），单位为ml；ds——样品的干物质含量，单位为%；
E——样品的质量，单位为g；
F1——百分比的转化系数（即100）（%）；
F2——单位的转化系数，F2=1:
μg/；kgF2=1000:
mg/kg。
使用D4-ring-DBP作为DMP至BBzP的内标，使用D4-ring-DEHP作为DEHP和DCHP的内标，使用D4-ring-DOP作为DOP至DUP的内标。
将结果表示为mg/kg干重，保留两位有效数字。
如：
DOP0.65mg/kg干重，DDP1.5mg/kg干重，DMP12mg/kg干重。
9.样品保存
样品采集，保存和处理依据ISO5667.13；ISO5667.15，和ISO10381-2；样品应保存在具塞样品瓶中，一般在情况下，样品保存在不锈钢容器或玻璃容器中，为避免交差污染，不能用任何塑料制品（试管或其它容器）；样品采集后应尽量干燥，如果不能干燥，样品于4oC下保存，干样保存时间会更长。
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