[发明专利]二维体系同时测定无机阴离子和苯胺类化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水中无机阴离子和苯胺类化合物含量同时分离检测的分析方法，属于高效液相色谱-离子色谱二维体系测定物质含量的技术领域。

背景技术

苯胺类化合物是常见的工业污染物，广泛应用于药物、染料和树脂等工业中，具有致癌、有毒且不易降解等特点，对人类的健康及农作物的种植均有较大危害，因此其在工业废水中有着严格的排放要求；而工业废水中对无机阴离子，如氟离子、磷酸根、硫酸根、亚硝酸根等也均有检测的需求。

目前已有多种方法可用于这两类物质的单独检测，如液相色谱法(HPLC)、离子色谱法(IC)、液相色谱-质谱联用法(HPLC-MS)、光谱法等。其中苯胺类化合物通常用HPLC法，而无机阴离子检测通常用离子色谱法，目前还没有一种方法可以一次进样同时分离检测废水中的无机阴离子和苯胺类化合物。

众所周知，HPLC的流动相常为有机相/水溶液，而用于检测无机阴离子的IC的流动相常为强碱性(pH一般大于8)。常规的C18柱无法承受pH>8的流动相，而离子色谱柱也无法承受过高比例的有机相，故搭建HPLC-IC二维体系的关键在于寻找一种兼容两种体系流动相的装置或色谱柱。由于HPLC-IC二维体系搭建的困难性，目前仅有少数人成功将其应用于实际检测中。Tyrrell等利用HPLC-IC联用，一次进样即可同时检测爆炸物中的有机物和无机物，利用UTAC阴离子浓缩色谱柱作为无机阴离子的捕获柱，从LC系统中富集并浓缩无机离子，再通过阀切换将无机离子送入IC系统进行检测。Brudin等开发了一种全二维IC-HPLC方法用于分离低分子量有机酸，将离子色谱作为第一维分离体系，利用无机阴离子抑制器将离子色谱的碱性流动相进行中和变成水再进入第二维液相色谱体系，从而达到不损伤液相色谱柱的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用多孔石墨碳柱构建的新型高效液相色谱(HPLC)-离子色谱(IC)二维体系同时测定废水中无机阴离子和苯胺类化合物的方法。

本发明的高效液相色谱(HPLC)-离子色谱(IC)二维体系，包括液相色谱泵、自动进样器、有机物捕获柱、液相色谱柱、离子色谱柱、六通阀、阴离子抑制器、紫外检测器及电导检测器。

其中，液相色谱泵有三个，均为常规高压液相色谱泵；有机捕获柱是多孔石墨碳短柱(S-PGC)；液相色谱柱是常规C18柱，即十八烷基硅烷键合硅胶色谱柱，用于分离苯胺类化合物；离子色谱柱是阴离子色谱柱，用于分离无机阴离子；六通阀有三个，一个为自动进样阀，另外两个是切换阀；阴离子抑制器是ASRS 300(4mm)，循环自再生模式。

在本发明中，创造性的利用多孔石墨碳短柱(S-PGC)作为有机物捕获柱，因为多孔石墨碳柱具有耐高温、耐受酸碱(pH 1-14)、耐各类有机溶剂的特性，对HPLC和IC体系的流动相有极佳的适应性，且对有机物尤其是带苯环的化合物保留性强，对无机阴离子保留性弱，能有效解决HPLC-IC二维体系搭建的困难性。

在本发明中，所述的离子色谱柱可以是商品化的离子色谱柱，也可以是自制的离子色谱柱，本发明采用的是自制的离子色谱柱(CTAB-Coated-PGC)，多孔石墨碳柱(PGC)经阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium bromide，CTAB)动态涂覆后可获得离子交换功能，可应用于离子色谱中。

采用多孔石墨碳柱构建的新型高效液相色谱(HPLC)-离子色谱(IC)二维体系同时测定废水中无机阴离子和苯胺类化合物的原理如下：首先使用一根短的PGC柱来进行预处理，PGC柱对于有机物尤其是含苯环的芳香类化合物选择性和保留性较强，且未经涂覆的S-PGC柱对离子的保留性较弱，无机阴离子与有机物在S-PGC柱上的流出有很明显的时间间隔，因此可将CTAB-Coated-PGC柱与其直接串联，无机阴离子完全流出后可直接到离子色谱分析，再进行阀切换使得有机流动相冲过S-PGC柱，将有机物直接冲至C18柱中进行液相色谱分析。分析结束后，因S-PGC柱中含有有机流动相，所以需要对其进行冲洗才能进行下一针的分析，若直接进行阀切换进行冲洗，则将有机流动相直接冲入到离子色谱系统中，会对CTAB-Coated-PGC柱以及抑制器等造成伤害。经过探究，本发明采用3个泵、2个切换阀，泵3和泵1的流动相完全一样，这样可以保证离子系统的稳定性，同时可以在较短的时间内进行S-PGC柱的冲洗和平衡。