水中油的全自動固相萃取

本文對從水中萃取石油類物質的方法，包括全自動固相萃取與液液萃取及不同的萃取溶劑、不同的檢測方法如紅外分光光度法與重量法都進行了分析和研究，結果證明采用全自動固相萃取系統，以正己烷作為萃取溶劑，使用重量法有很好的回收率和精密度。在本方法中全自動固相萃取系統可完全替代傳統的液液萃取，具有溶劑使用量少，減少操作人員暴露在有害溶劑環境機會、快速、簡便、準確等特點，非常適用于水樣中油類物質的萃取。

環境水中的石油類物質的檢測項目一直都是我國生活飲用水有機物綜合指標之一，無論是采用紅外分光光度法、重量法還是熒光光度法、紫外分光光度法什么樣的分析檢測手段，但最煩瑣耗時和最大的誤差來源在于如何從水中萃取石油類物質這一前處理步驟，特別是在使用紅外分光光度法時的萃取溶劑為非極性的四氯化碳，此溶劑的蒸氣有劇毒，具有很強的麻醉性，毒性較高，當吸入2~4ml就可使人死亡。所以如何減少樣品處理時間及減少操作人員在有害環境中的暴露機會受到越來越多的關注。

本文采用全自動固相萃取方法來完成這一重要步驟——從水樣中的萃取石油類物質。相比于液液萃取，它的優點在于減少溶劑使用量和溶劑暴露，節約時間并且大大提高了工作效率。此萃取系統可自動實現固相萃取全部步驟——活化、上樣、干燥、洗脫等等，對實驗人員來講，只需裝好樣品瓶，萃取盤和收集瓶，選擇方法運行就可以離開。

實驗部分

儀器與試劑

SPE-DEX 4790萃取系統(Horizon Technology）； SPE 47mm油脂萃取盤（PACIFIC）；紅外測油儀用標準溶液。

表1.  SPE-IR萃取方法（SPE-DEX4790系統）

實驗設計

1. 加標測定回收率實驗

1.1紅外分光光度法

取蒸餾水500 ml，加入1000 mg/L的油標1 ml，用1:1 HCl調節pH < 2；使用SPE-DEX 4790萃取系統進行固相步驟，具體萃取方法參照表1；萃取液經無水硫酸鈉干燥，定容至25ml；用紅外分光光度計在2930cm-1，2960 cm-1和3030 cm-1測定。

1.2重量法（A）：以四氯化碳為溶劑

首先稱取油樣0.3052 g，加入40 ml 丙酮溶解，然后用蒸餾水定容至8L備用；分10次取樣，每次取樣800 ml，用1:1 HCl 調節 pH < 2；樣品使用SPE-DEX 4790萃取，方法參照表2；萃取液至已稱重的鋁盤上，并于80℃微控數顯電熱板上蒸發；蒸發后稱重，然后計算油脂濃度。

表2.  SPE-重量A萃取方法（SPE-DEX4790系統）

1.3重量法（B）：以正己烷為溶劑

首先稱取油樣0.0914g，加入20 ml 丙酮溶解，然后用蒸餾水定容至2.5L備用；分三次取樣，每次取樣800 ml，用1:1 HCl 調節 pH < 2；樣品使用SPE-DEX 4790萃取，方法參照表3 ；吸出正己烷層至已稱重的鋁盤上，并于70℃微控數顯電熱板上蒸發；蒸發后稱重，然后計算油脂濃度。

表3.  SPE-重量B萃取方法（SPE-DEX4790系統）

實際樣品的萃取方法比較

液液萃取法：將500 ml水樣倒入分液漏斗中，用1:1 HCl調節pH < 2；將20 ml四氯化碳洗滌采樣瓶后加入分液漏斗中，加入大約40g氯化鈉，充分振蕩3min，并經常開啟活塞排氣；靜置分層后，萃取液經無水硫酸鈉干燥后收集至容量瓶中；再用20 ml四氯化碳重新萃取一次；萃取液定容至50 ml，用紅外分光光度計在2930cm-1，2960 cm-1和3030 cm-1測定。

表4.  SPE-IR的回收率

SPE-DEX 4790萃取法：取水樣500 ml，用1:1 HCl調節pH < 2；樣品使用SPE-DEX 4790萃取，方法參照表1；萃取液經無水硫酸鈉干燥并定容至25ml；用紅外分光光度計在2930cm-1，2960 cm-1和3030 cm-1進行測定。

結果與討論

水加標回收率實驗結果

本實驗同樣做了空白分析，結果表明所用蒸餾水中石油類含量為零，確保本實驗數據的準確度。

表5.  SPE-重量法（A）的回收率

從上表中的數據可以看出，三種測定方法測得的水中油類的相對標準偏差分別為2.7%，4.5%和0.6%，并且加標回收率均在80%~94%，充分證明了全自動固相萃取系統可自動完成水中石油類物質的萃取前處理步驟，回收率結果具有很好的精密度和準確度。

實際樣品萃取實驗結果

由上表中的數據可以看出，SPE-DEX?全自動固相萃取系統可完全替代液液萃取完成水中石油類物質萃取步驟，數據具有更高的回收率和一致性。

表6.  SPE-重量法（B）的回收率

結論

以上實驗證明，使用全自動固相萃取系統可完成水中石油類物質的萃取步驟，并具有如下技術優勢：

可大大消除人為操作誤差而提高數據準確性和精密度；

可減少萃取所用溶劑量，節約實驗室費用；

可消除液液萃取存在乳化現象；

可減少操作時間，提高工作效率；

可減少溶劑暴露，改善實驗操作人員工作環境。