直接進(jìn)樣高效液相色譜法測定水中檸檬酸

1、第 29卷增刊 分析試驗室 Vol . 29. Supp l .2010年 5月 Chinese Journal of Analysis Laborat ory 2010-53作者簡介 :賀小敏 (1982- , 女 , 碩士研究生 ; E mail:hexiaom in19821112yahoo . com. cn直接進(jìn)樣高效液相色譜法測定水中檸檬酸賀小敏 3, 陳瑞文 , 葛洪波 , 李愛民(湖北省環(huán)境監(jiān)測中心站 , 武漢 430072摘 要 :以 1%乙酸溶液作為流動相 , 采用直接進(jìn)樣高效液相色譜法測定了水樣中檸檬酸含量 。 結(jié)果表明 , 在 5200mg/L范圍內(nèi) , 檸檬酸標(biāo)準(zhǔn)曲線

2、線性關(guān) 系良好 , 相關(guān)系數(shù)為 0. 9984, 加標(biāo)回收率在 79. 8%109. 6%之間 , 相對標(biāo)準(zhǔn) 偏差小于 3%。關(guān)鍵詞 :檸檬酸 ; 直接進(jìn)樣 ; 高效液相色譜法 ; 水樣 檸檬酸 (Citric acid 又名枸椽酸 , 廣泛存在于 植物界中 , 特別是在蔬菜和水果中含量很高 。在 食品工業(yè)上 , 檸檬酸常用作酸味劑 、 抗氧化劑和穩(wěn) 定劑等 。 在醫(yī)藥工業(yè)上 , 檸檬酸主要用于配置解 酸藥及各種藥劑 。此外 , 檸檬酸在化工 、 飼料 、 電 子 、 紡織 、 石油 、 檸檬酸具有無毒害 、 無殘留等優(yōu)點(diǎn) , 目前 , 1、氣相色譜法 23, 4和高效毛細(xì)管電泳法 5等 。其

3、中 , 滴定法所需費(fèi)用較低 , 但影 響因素較多 , 準(zhǔn)確度差 。氣相色譜法中由于酸沸 點(diǎn)較高 、 不易氣化而需先對其衍生再進(jìn)行測定 , 方法繁瑣 。動力學(xué)熒光法中樣品前處理所需試 劑多 , 且需要水浴 , 處理過程相對復(fù)雜 。毛細(xì)管 電泳法也因儀器使用范圍受限而不易推廣 。高 效液相色譜法具有特異性強(qiáng) 、 準(zhǔn)確度高 、 靈敏簡 便等 特 點(diǎn) , 近 年 來 在 有 機(jī) 酸 分 析 中 漸 受 重 視 6, 7。目前 , 有關(guān)環(huán)境水樣 (如廢水 、 地表水和 地下水 中檸檬酸檢測方面的研究尚未見報道 , 含量無法準(zhǔn)確知曉 。為此 , 本文在前人研究的基 礎(chǔ)上 , 以 1%乙酸溶液作為流動相 ,

4、 采用直接進(jìn) 樣 2高 效液相色譜法測定了廢水和地下水中檸檬 酸含量 , 并對測試條件進(jìn)行了研究 , 建立了一種 簡便準(zhǔn)確的分析方法 。1 實驗部分 1. 1 儀器和試劑 Agilent (美國安捷倫 , 配 進(jìn) 列 檢 測 器 ;45系 孔 ; s 型 精 密 pH 計 ; 上海梅特勒 2托 利多儀器有限無水檸檬酸 (純度 99. 8% 、 36%乙酸 、 磷酸 二氫鉀 、 磷酸 、 實驗用水為超純水 。 除另有規(guī)定外 , 試劑均為分析純 。 1. 2 溶液的配制 l%乙酸水溶液 (pH 3 :準(zhǔn)確量取 15mL 36%乙酸溶液 , 用 500mL 超純水稀釋 , 搖勻待用 。0. 02mo

5、l/L磷酸二氫鉀溶液 :準(zhǔn)確稱量 2. 72g 磷酸二氫鉀 , 用超純水定容至 1L, 用磷酸調(diào) pH值到 3, 再經(jīng) 0. 45m 濾膜過濾后備用 。 檸檬酸儲備液 :稱取無水檸檬酸 0. 10g, 精確 至 0. 0001g, 用超純水溶解并定容至 100mL, 此 溶液含檸檬酸 1. 000g/L。 1. 3 試樣預(yù)處理 吸取 1mL 廢水樣于 100mL 容量瓶中 , 加超 純水定容至刻度 (實驗中可根據(jù)實際情況將水樣 進(jìn)行適 當(dāng) 的 稀 釋 , 取 稀 釋 后 的 水 樣 1mL 經(jīng)0. 45m 微孔濾膜過濾后 , 備用 。 若水樣較為干凈 (如地下水 , 可將水樣過濾 后直接進(jìn)行

6、HP LC 分析 。914 第 29卷增刊 分析試驗室 Vol . 29. Supp l . 2010年 5月 Chinese Journal of Analysis Laborat ory 2010-51. 4 色譜分析條件 色譜分離柱 :Ecli p se X DB 2C18色譜柱 (4. 6mm ×150mm ×5m ; 流動相 :l%乙酸水溶液 (pH 3 ; 柱 溫 :25 ; 流速 :0. 8mL /min; 檢測波長 :250n m; 進(jìn)樣量 :20L; 以保留時間定性 , 外標(biāo)法定量。 2 結(jié)果與討論 2. 1 HP LC 分析條件的選擇 檸檬酸為弱酸 ,

7、在水中易解離 , 需調(diào)節(jié)流動 相 pH 值以改善檸檬酸在非極性固定相上的分離 選擇性 、 色譜峰峰形和色譜峰的重復(fù)性 。本文以 1%乙酸水溶液 (pH3 和 0. 02mol/L磷酸二氫鉀 溶液 (pH3 作為流動相對檸檬酸的分離效果進(jìn)行 了比較 。 結(jié)果發(fā)現(xiàn) , 兩種流動相均具有較好的分 離效果 。 但實際操作中 , 磷酸二氫鉀溶液不僅配 制麻煩 , 而且溶液鹽濃度較高 , 儀器管路容易出 現(xiàn)結(jié)晶 , 造成堵塞 , 對儀器傷害很大 。因此本實 驗選用 1%乙酸水溶液作為流動相 。通過查閱文獻(xiàn) 5, 6, 本文選擇了 214nm 、 250nm 和 254n m 三種波長進(jìn)行了比較 , 結(jié)果如

8、圖 1可以看出 , 無論是標(biāo)準(zhǔn)溶液 (圖 a (圖 b , 檸檬酸均在 圖 1 不同波長下檸檬酸的色譜圖a 2檸 檬酸標(biāo)準(zhǔn)溶液 ; b 2實 際水樣 最高 , 但此處基線波動較大 , 不利于準(zhǔn)確定量 , 對 樣品分析造成了一定影響 。而在另外兩種波長下 基線均較平穩(wěn) , 但 254nm 處檸檬酸響應(yīng)值最小 。 為此 , 本文選擇了 250nm 作為檸檬酸的檢測波長 。 在上述所選色譜條件下 , 對檸檬酸標(biāo)準(zhǔn)溶液 (50mg/L 、 實際水樣及其加標(biāo)后水樣進(jìn)行了測定 , 發(fā)現(xiàn)檸檬酸的保留時間為 3. 24m in, 見圖 2 。2a ; ; c 2實 際水樣加標(biāo)將檸檬酸儲備液逐級稀釋成 5、 1

9、0、 50、 100、 200mg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液 , 在優(yōu)化的色譜分析條 件下依次測定 。以進(jìn)樣濃度 (x 對相應(yīng)的峰面積 (y 進(jìn)行線性回歸 。 結(jié)果發(fā)現(xiàn) , 檸檬酸含量在 5 200mg/L范圍內(nèi)呈線性關(guān)系 , 回歸方程為 y =0. 124x +0. 854, 相關(guān)系數(shù)為 0. 9984; 本實驗是將廢 水樣稀釋了 100倍后進(jìn)行的測定 , 在信噪比 (S/ N 為 3的 要 求 下 , 檸 檬 酸 的 方 法 檢 出 限 可 達(dá) 0. 01mg/L。2. 3 精密度和回收率 將一定量的檸檬酸儲備液 (1g/L 加入到 6份 純水及實際水樣中 (根據(jù)實際情況可先將水樣進(jìn) 行適當(dāng)?shù)南♂?/p>

10、 , 然后進(jìn)行精密度和加標(biāo)回收實 驗 , 結(jié)果見表 1和表 2。 可以看出 , 該法的相對標(biāo) 準(zhǔn)偏差小于 3. 0%, 水樣中檸檬酸的 回收率 在 79. 8%109. 6%之間 , 說明該法回收率較高 , 重 現(xiàn)性較好 。2. 4 實際水樣的測定 2010年 3月采集某檸檬酸廠進(jìn)出口水樣 、 附 近廢棄的煤礦洞中水樣以及周圍居民地下井水 , 分析水中的檸檬酸含量 。 結(jié)果表明該廠排水進(jìn)口 0 2 4 第 29卷增刊 分析試驗室 Vol . 29. Supp l . 2010年 5月 Chinese Journal of Analysis Laborat ory 2010-5表 1 精密度測定

11、結(jié)果 (n =6樣品 峰面積 平均值 RS D (%純水加標(biāo) 7. 3297. 3107. 1817. 1337. 0997. 0767. 1881. 50實際水樣 15. 4215. 2515. 4515. 3016. 2316. 1315. 632. 77表 2 回收率測定結(jié)果樣品 本底值(mg/L加入量(mg/L測定值(mg/L回收率 (%水樣 10 1010. 96109. 6 2018. 3591. 8水樣 20 109. 3493. 4 2019. 1495. 7水樣 3109. 6 40142. 281. 5 80173. 579. 8檸檬酸含量很高 , 達(dá)到 1. 1×104廢水經(jīng)該廠處理后 , , 民地下井水也未發(fā)現(xiàn)有檸檬酸檢出 , 但該廠附近 廢棄的煤礦洞中水樣檸檬酸含量則達(dá)到 219. 2 mg /L,其原因有待進(jìn)一步探討 。3 結(jié)論 本文采用直接進(jìn)樣高效液相色譜法測定環(huán)境 水樣中檸檬酸含量 , 該方法有很好的線性關(guān)系 , 相關(guān)系數(shù)為 0. 9984, 回收率在 79. 8%109. 6%之間 , 該法具有簡便靈敏 、 準(zhǔn)確快速等優(yōu)點(diǎn) , 可適 用于地下水和廢水中檸檬酸的檢測分析 。參考文獻(xiàn)1 陳雪湘 . 浙江化工 , 2007, 38(9 :212 陳蘭化 , 管明霞 . 分析試驗室 , 200