气相色谱法是以气体为流动相,对不同颜色的层位进行分离的技术。伴随着各种污染的出现,人类也逐渐认识到了环境污染所造成的严峻问题。就拿水污染来说,水是最重要的一种资源,它的安全性直接关系到人民的身体健康。从饮水质量检验的重要性出发,简述了饮水质量检验技术,并对气相色谱在饮水质量检验中的应用进行了分析。
一、气相色谱仪的检测特点
利用气相色谱仪对饮用水中二氧乙酸、三氯乙酸等有机污染物进行测定时,主要表现为:(1)检测灵敏度高,气相色谱仪能够对其它测定方法所不能测定的物质进行测定,测定效率可达98.7%;(2)检测选择性高,气相色谱仪本身具有很高的分辨能力和灵敏度,能够对同性质的目标物进行选择性分离测定;(3)检测速度快,利用气相色谱仪测定饮用水水质,能够迅速得出测定结果,从而提高了饮用水质量安全性测定的工作效率。有机污染物如二氯乙酸和三氯乙酸是一种微量的检测方法,由于目标物质在样品中的含量一般较低,因此在测定过程中,目标物质在样品中的含量会逐渐降低。目前,世界各国对饮用水中有机污染物的限量要求不断提高,欧盟和其它一些发达国家都已建立和执行了相应的标准。在对饮用水中的有机物质进行分析时,对被测物质的组成进行了确定。采用气相色谱法,可有效地提高对饮用水中有机污染物的测定精度。
二、饮用水水质检测的紧要性
一般来讲,水体污染是指由于人类的生产活动或自然过程,造成了某些有害的污染物进入到了天然的水中,使其在生物组成、物理化学性能等方面都出现了退化,从而对其正常的使用造成了影响,使其不能正常地发挥其作用。目前,国内已有不少河流在监测过程中出现了超标的有毒物质,严重影响了人们的正常生产生活。由于有机物的种类和含量都比较高,因此,在对其进行监测时,往往会遇到很多问题。
水是人的生命之源,饮水安全对人的身体健康和生活质量至关重要。但是有数据表明,在国内的许多河流中,都发现了污染,水质的各项指标都超出了正常的极限。水的污染是指由于自然界和人类的生产活动,使一些有害的污染物进入到自然水域,并对其正常的功能造成了不利的影响。喝含污染物的水,对胃、肝、肾等有一定的影响,如果长期喝含污染物的水,很容易引起一系列的疾病。这就要求对饮用水进行高效精准的水质检测,以保证饮用水的质量和安全性。
三、饮用水水质检测技术
在中国,饮水质量检验主要有两种方法,一是化学方法,二是仪器分析法。其中,化学分析方法的基本原则是根据水的化学反应,颜色的变化来判断水的质量;而“光化分析”和“色谱分析”则是测定饮用水质量的主要方法。色谱分析方法主要有气、液两种。近几年来,我国对水环境质量检验工作的重视程度不断提高,相关部门对现行检验标准进行了修订。气相色谱分析方法因其独特的优势,极大地提高了对饮用水质量的分析效率,并已成为环境监测中的一种重要手段。
四、气相色谱技术的应用
1.气相色谱技术的分类
(1)依据固定相分类
根据固定相的不同,气相色谱技术可分为两种类型。采用固态吸附剂做固定相的叫做气固色谱;采纳涂有固定液的单体作为固定相的称为气液色谱。
(2)依据色谱原理分类
按照色谱的工作原理,气相色谱技术可分为吸附色谱法和调色法。上述的气固色谱为吸附色谱,而气液色谱为调配色谱。
(3)依据色谱操作形式分类
气相色谱的色谱操作形式为柱色谱。依据色谱柱的粗细可以将其分为两类。其中一种是填充色谱,即在一个内径为2-6毫米的金属或玻璃管内放置固定相;另一种是毛细管柱,它有两种类型,即填充与空心两类。空心毛细管柱是在金属或玻璃毛细管内壁上涂布固定溶液,其直径为0.1-0.5毫米;填充毛细管柱是一种新的技术,它的内径通常在0.25-0.5毫米之间,即将一定数量的多孔颗粒放入到厚壁玻璃中,通过加热将其拉制成毛细管。
2.气相色谱技术的优点
(1)高识别率,高选择性
采用气相色谱技术,可以在一根色谱柱上形成数以千计甚至上百万个单独的铺板,可以极大地提高分离效率,特别是在分离多组分物质时,效果较好。另外,在对某些相似性较高的物质进行检测时,采用气相色谱技术可以有效地将多而不纯的物质分离出来,并对其进行定性、定量分析,体现出了其强大的选择性。
(2)具有快速和广泛的应用
气相色谱技术可以实现水质检测、空气检测等,对液体、气体、固体进行检测,且不影响其含量,体现出气相色谱技术的快速性和广泛性。
(3)分析速度快
采用传统的方法对水质进行检测,通常会耗费较长的时间。而气相色谱技术能够利用其自身的自动分析处理能力,提高结果取得速度,缩短检测时间,具有较快的分析速度。
3.用于饮水质量检验的气相色谱方法实例
(1)有机磷杀虫剂的检测
马拉硫磷、甲基对硫磷和对硫磷是饮用水中普遍存在的一类有机磷农药。有机磷杀虫剂为不溶解于水中,在植物和动物中可溶解,在碱性环境中易被降解。采用气相色谱技术和火焰光度检测器对水中有机磷进行检测,固定5%苯基+95%二甲基聚硅氧烷的毛细管柱,通过有效程序升温对饮用水中的有机磷农药进行检测。
(2)检测有机氯农药
在饮用水中,对人体健康危害较大的一类污染物是有机氯农药(七氯、狄氏剂、硫丹等)。已有研究表明, OCPs的神经、肝脏等毒性较强,不但对人类健康构成威胁,而且对生态环境也有很大的负面影响。其物理性质是难降解,长期存在。采用气相色谱法测定样品时,必须配备电子俘获检测器与毛细管柱,采用程序升温法测定样品。
(3)检测(半挥发性)有机物
饮用水中常见的有机物与半挥发性有机物,如甲苯、硝酸苯、四氯化碳等,都属于对人体有害的物质,采用气相色谱技术,能够对其进行有效的检测,并将其分离,从而实现饮用水水质的检测。
结论:饮用水源污染是关系到人们身体健康与生命安全的重要问题。随着我国居民对水环境的认识日益加深,对水环境品质的要求也越来越高,而水环境品质的检验更是控制水环境品质的重要环节。目前,国内已有多种测定饮水质量的方法,而气相色谱是最常用的一种,它具有操作简单、识别率高、选择性强、快速等特点,可以被广泛使用。
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