「水」的學問這麼多，你GET到多少？

一、前言

地球上大部分物質是水，而我們人體大部分物質也是水。大家都知道人體中有70%左右都是由水構成的，所以可以想像得到，誰對我們的身體機能起到多麼重要的作用。有研究人員做過鑒定，一個人可以一個星期不吃東西，但是不喝水的情況只能堅持2天就是48個小時。那水質的好壞就是我們考慮的重中之重了！

天然水中一般不含酚類，被工業廢水污染的水中才可能含有酚類化合物。酚類化合物（以下簡稱酚類）是指芳香烴中苯環上的氫原子被羥基取代所生成的化合物。酚類主要來自焦化、煤氣製造、石油精煉、木材防腐、石油化工、合成氨等工廠排出的生產廢水中。水中一些氯酚和硝基酚可來自土壤中各種氯酚酸除草劑和有機磷殺蟲劑的降解產物的滲漏。

本實驗按照HJ 744-2015《水質酚類化合物的測定氣相色譜-質譜法》，利用LabTech Sepaths UP-6 柱膜通用全自動固相萃取系統對自來水中的14種酚類進行萃取，對萃取液進行衍生，最後用GC-MS進行檢測。實驗的回收率及平行性良好，適合水中14種酚類的檢測。方法中由於使用了LabTech Sepaths UP-6全自動固相萃取系統省去了很多人工作業，不僅提高效率而且減少人為誤差。

二、儀器設備及試劑

1. 儀器設備

• Sepaths UP-6 柱膜通用全自動固相萃取系統（萊伯泰科公司）
• IFAD 乾燥除水裝置（萊伯泰科公司）
• 安捷倫7890B-5977B 氣質聯用儀（安捷倫公司）
• 萃取柱：LabTech HLB 500mg 6mL（萊伯泰科公司）

2. 試劑

1. 丙酮，甲醇，二氯甲烷，正己烷（色譜純 FISHER Chemical）；
2. 乙酸乙酯（農殘級，CNW）；
3. 五氟苄基溴（百靈威科技）；
4. 五氟苄基溴衍生試劑：稱取0.500g五氟苄基溴，溶於9.5mL丙酮中，4℃下避光冷藏，可保存2周；
5. 0.05mol/L鹽酸溶液：量取0.44mL濃鹽酸，緩慢加入到100mL水中；
6. 硫酸溶液：量取50mL濃硫酸，緩慢加入到50mL水中；
7. 0.1g/mL K2CO3 溶液：稱取1.0g K2CO3 溶于水中，定容至10.0mL；
8. 酚類標準儲備液：異丙醇中14種酚類混合，100ug/mL，國家標準物質；
9. 酚類標準工作液：取1mL 100μg/mL的標樣儲備液與10mL的容量瓶中，用丙酮定容，得到濃度為10μg/mL的標樣工作液。

三、實驗過程

1. 樣品準備

取水樣250mL ，加入硫酸溶液，調節pH值≤1。

2. 固相萃取

按照圖一所示的方法進行Sepaths UP方法編輯，並載入方法到相應通道，運行方法對製備樣品進行固相萃取。收集到的萃取液，使用IFAD除水裝置進行除水。將除水後的萃取液於40℃下，氮吹濃縮至0.5mL，再用丙酮定容至8mL

圖一、水中14種酚類的固相萃取方法

3. 衍生化反應

在8mL上述丙酮萃取濃縮液中依次加入100μL五氟苄基溴衍生化試劑和100μL K2CO3 溶液。蓋好瓶塞，輕輕振搖、混勻。置於60℃下衍生60min後，冷卻至室溫。再在40℃下，氮吹濃縮至0.5mL，用正己烷定容至1.0mL，待測。

4. 加標樣品處理

在樣品準備過程中，加入50μL的酚類標準工作液（10μg/mL），混勻後，再按2.2和2.3的步驟對加標樣品進行處理。樣品的加標濃度為2μg/mL。

5. GC-MS檢測條件

5.1 GC

1. Column：HP-5ms  30m*0.25mm*0.25μm
2. 進樣口溫度：270℃，不分流進樣
3. Column流速：1mL/min（恒流）
4. 進樣量：1μL
5. Oven溫度：50℃，以8℃/min升溫至250℃並保持10min

5.2 MS

1. 四極柱溫度：150℃；離子源溫度：230℃；傳輸線溫度：290℃
2. 掃描模式：選擇離子掃描（SIM），酚類化合物衍生物（如苯酚五氟苄基溴衍生物簡稱為苯酚-PFB）的主要特徵離子參見表1；溶劑延遲時間：12min

表一、酚類化合物衍生物的出峰順序及主要特徵離子

注：加*號的離子為酚類化合物五氟苄基溴衍生物定量離子

四、實驗結果

1. 14種酚類標樣衍生化合物SIM圖

圖二、14種酚類標樣衍生後的化合物SIM圖

2. 空白樣品SIM圖

圖三、空白樣品SIM圖，在14種酚類的相對位置處沒有檢出

3. 加標樣品SIM色譜圖

圖四、加標樣品的SIM圖

3. 加標回收率結果

6個平行樣的回收率在73.1%~121.4%，RSD 7.6%~12.2%

表二、加標回收率結果

五、結果與討論

本實驗按照HJ 744-2015水質酚類化合物的測定氣相色譜-質譜法，使用Labtech Sepaths UP-6 柱膜通用全自動固相萃取系統對水中14種酚類化合物進行了富集萃取，並用GCMS氣質聯用儀進行檢測。本實驗的回收率為73.1%~121.4%，RSD 7.6%~12.2%。Labtech Sepaths UP-6 柱膜通用全自動固相萃取系統可以完全勝任水中酚類化合物檢測方法中的固相萃取工作，實現了全自動過程，提高了整體實驗效率。

六、參考標準

1. HJ 744-2015水質酚類化合物的測定氣相色譜-質譜法