CN106918660A - 一种有机污染物萃取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机污染物萃取方法，向含非极性有机污染物的水样中加入一定量的浓度为18‑22%的NaCl溶液，进行水样预处理；向水样中加入一定量的有机溶液，充分搅拌，萃取水样中的污染物；再向水样中加入一定量的多孔材料固着有机溶液；取出多孔材料，即可。本发明将液相萃取与固相萃取的优点相结合，将液相萃取剂固着于固体多孔材料，加快和提高了萃取剂与水样分离的效果，减少了人工操作时间，同时也提高了富集的效率。

Description

一种有机污染物萃取方法

技术领域

本发明属有机污染物萃取技术领域，尤其涉及一种有机污染物萃取方法。

背景技术

有机污染物残留问题是世界范围内急需解决的问题，其中有机农药残留问题尤甚，如有机氯农药蒸气压低，挥发性小，使用后消失缓慢，DDT、六六六等，不溶于水，溶于大多的有机溶剂、油脂和脂肪，环境中的有机氯农药通过生物富集和食物链作用，特别容易在生态***中产生富集效应，危害生物。

由于自然水样中的有机污染物残留量极少，日常使用检测之前需要进行污染物的分离和富集，如高效液相色谱分析和气相色谱分析等，但分离富集步骤多，人工操作复杂，容易产生误差，经济成本高。

发明内容

本发明的目的是提出一种快速分离、高效富集的有机污染物萃取方法。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：

一种有机污染物萃取方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)向含非极性有机污染物的水样中加入一定量的浓度为18-22%的NaCl溶液，进行水样预处理；

(2)向水样中加入一定量的有机溶液，充分搅拌，萃取水样中的污染物；

(3)再向水样中加入一定量的多孔材料固着有机溶液；

(4)取出多孔材料，即可。

所述的一种有机污染物萃取方法，其特征在于，所述多孔材料具有疏水亲油性。

所述的一种有机污染物萃取方法，其特征在于：所述的有机溶剂为非极性液体溶剂。

所述的一种有机污染物萃取方法，其特征在于，是由下述重量份的原料制成：所述的有机溶剂为正己烷、苯中的一种。

所述的有机污染物萃取方法，其特征在于：所述有机液体溶剂与多孔材料的质量比为9~10:0.8~1.2。

所述的有机污染物萃取方法，其特征在于：步骤（2）的搅拌时间为2.5~3.0h。

所述的一种有机污染物萃取方法，其特征在于，

所述的多孔材料指的是PDMS材料，其制备方法为：

称取聚二甲基硅氧烷预聚物Sylgard 184与固化剂于烧杯中，添加二甲苯、葡萄糖和蔗糖，搅拌均匀，放入恒温干燥箱中加热固化12-14h，取出后超声水浴去除糖粒子，即得；所述聚二甲基硅氧烷预聚物Sylgard 184与固化剂的质量比为2.8~3.2：0.8~1.2，二甲苯、蔗糖与葡萄糖质量比为5~7：12.5~13.5:2.5~3.5。

所述的有机污染物萃取方法，其特征在于：固化剂型号为Dow Corning，USA；聚二甲基硅氧烷预聚物型号为Dow Corning，Sylgard 184。

本发明采用固体多孔材料吸附液体萃取剂，实现萃取剂与水样快速分离，利用NaCl溶液的盐析作用降低水样中有机污染物的溶解度，向水样中加入一定量的有机溶液，充分搅拌，利用材料的疏水亲油性和多孔性将含有有机污染物的有机溶液固着于材料内部，提高萃取效率，取出进行挤压，所得液体离心后在高效液相色谱仪中检测分析，得到待测样品的色谱数据，根据有机污染物溶液的标准曲线与色谱数据，得到待测样品中有机污染物的浓度含量。

本发明的有益效果：

(1)本发明公开了一种多孔材料附着液体溶剂体系及其萃取微量有机污染物的应用方法，采用固体多孔吸附剂吸附液体萃取剂，实现萃取剂与水样快速分离，利用NaCl溶液的盐析作用降低水样中有机污染物的溶解度，向水样中加入一定量的有机溶液，充分搅拌、萃取，利用材料的疏水亲油性和多孔性将含有有机污染物的有机溶液固着于材料内部，取出进行挤压，所得液体离心后在高效液相色谱仪中检测分析，得到待测样品的色谱数据，根据有机污染物溶液的标准曲线与色谱数据，得到待测样品中有机污染物的浓度含量。与现有技术相比，本发明将液相萃取与固相萃取的优点相结合，将液相萃取剂固着于固体多孔材料，加快和提高了萃取剂与水样分离的效果，减少了人工操作时间，同时也提高了富集的效率。

(2)本发明针对DDT具有富集倍数大、耗时短、萃取效率高、操作简便的特点，另外实验所用多孔材料具备耐酸耐碱耐高温的优良性质，且可多次重复利用，为分析的自动化提供了便利。正己烷的富集倍数为55.8，加标回收率最高在107.5，实现了对水样中微量DDT的高效萃取、快速分离。

(3)本发明将液相萃取与固相萃取的优点相结合，将液相萃取剂固着于固体多孔材料，加快和提高了萃取剂与水样分离的效果，减少了人工操作时间，同时也提高了富集的效率。

附图说明

图1 为实施例1不同搅拌时间对DDT萃取效果的趋势图；

图2为实施例1不同浓度的NaCl溶液对DDT萃取效果的趋势图；

图3为实施例1中的富集检测方法的流程图；

图4为实施例1不同有机萃取剂对DDT萃取效果的色谱分析图；

图5为多孔材料实物图。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的利用一种多孔疏水材料附着液体溶剂体系萃取非极性有机污染物方法进行详细描述。

实施例1、

1、多孔材料制备、标准工作曲线。

1.1材料

主要仪器

L3000高效液相色谱仪配紫外检测器（北京普源精电科技有限公司）、KQ-100E超声波清洗器（昆山舒美超声仪器有限公司）、B15-3智能恒温数显磁力搅拌器（上海右一仪器有限公司）、TGL20M台式高速冷冻离心机(盐城市凯特实验仪器有限公司)、SZ-93自动双重纯水蒸馏器（上海亚荣生化仪器厂）DZF-6050真空干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）荧光显微镜 (上海普丹光学仪器有限公司)。

试剂与材料

聚二甲基硅氧烷预聚物Sylgard 184与固化剂（Dow Corning，USA），蔗糖，葡萄糖，DDT标准品(上海百灵威化学技术有限公司)，甲醇（色谱纯，天津四友精细化学品有限公司）、正己烷、三氯甲烷（分析纯，国药集体化学试剂有限公司），氯化钠（分析纯，西陇化工股份有限公司）。

1.2多孔PDMS材料的制备

精密称取0.3g聚二甲基硅氧烷固化剂和3.0g预聚体于烧杯中，添加6.6g二甲苯、3.3g葡萄糖和9.9g蔗糖，搅拌均匀，放入恒温干燥箱中加热固化12h，取出后超声水浴去除糖粒子，得到具有疏水亲油性的多孔材料。

1.3标准工作溶液的配制

将1000µg/L的DDT标准品分别稀释至50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000μg/L的浓度梯度的标准工作溶液。

1.4液相色谱分离条件

色谱柱：hypersil ods2 C18(150×4.6 mm,5μm)；流速：1.0ml/min；柱温：25℃；进样量：20μl；

流动相：99.9%的甲醇；DDT的检测波长为238nm,分析时间：15min，采用外标法按峰面积定量。

1.5标准工作曲线

分别取标准工作溶液进行分析，按外标法以DDT的色谱峰面积对其相应的浓度进行回归分析，得到标准工作曲线。

2、不同萃取有机溶剂对DDT效果

将制备所得的PDMS多孔材料加入其9倍质量的甲苯、正己烷、氯仿，用PDMS多孔材料将有机溶液固着。

将250ml烧杯中加入250ml双重蒸馏水、20%的氯化钠溶液、1mg/L的DDT溶液1ml与磁力搅拌子，将吸附有机溶剂后的多孔PDMS固定在支架上，使多孔PDMS位于水体中间，搅拌速度为中速，富集3h后，取出PDMS材料，挤压后，放入离心管，4000r/min，离心5分钟，取有机溶剂，进入高效液相色谱分析，不同萃取有机溶剂对DDT的回收率见表1。

表1不同萃取有机溶剂对DDT的回收率效果

3、不同萃取时间对DDT效果

将制备所得的PDMS多孔材料加入其9倍质量的正己烷，用PDMS多孔材料将有机溶液固着。

将250ml烧杯中加入250ml双重蒸馏水、20%的氯化钠溶液、1mg/L的DDT溶液1ml与磁力搅拌子，将吸附有机溶剂后的多孔PDMS固定在支架上，使多孔PDMS位于水体中间，搅拌速度为中速，富集时间分别为0.5、1、2、3、4、5h后，取出PDMS材料，挤压后，放入离心管，4000r/min，离心5分钟，取有机溶剂，进入高效液相色谱分析，不同搅拌时间对DDT萃取效果的趋势图见图1。

4、不同浓度的NaCl溶液对DDT萃取效果

将制备所得的PDMS多孔材料加入其3倍质量的正己烷，用PDMS多孔材料将有机溶液固着。

将250ml烧杯中加入250ml双重蒸馏水、5%、10%、15%、20%、25%、30%的氯化钠溶液、1mg/L的DDT溶液1ml与磁力搅拌子，将吸附有机溶剂后的多孔PDMS固定在支架上，使多孔PDMS位于水体中间，搅拌速度为中速，富集时间为3h后，取出PDMS材料，挤压后，放入离心管，4000r/min，离心5分钟，取有机溶剂，进入高效液相色谱分析，不同搅拌时间对DDT萃取效果的趋势图见图2。

实施例2、

一种有机污染物萃取方法，包括以下步骤：

（1）向含非极性有机污染物的水样中加入一定量的浓度为20%左右的NaCl溶液，进行水样预处理；

(5)向水样中加入一定量的有机溶液，充分搅拌3小时，萃取水样中的污染物；

(6)再向水样中加入一定量的多孔材料固着有机溶液；

(7)取出多孔材料，即可。

所述的多孔材料指的是PDMS材料，其制备方法为：

称取聚二甲基硅氧烷预聚物Sylgard 184与固化剂（Dow Corning，USA）于烧杯中，添加二甲苯、葡萄糖和蔗糖，搅拌均匀，放入恒温干燥箱中加热固化12h，取出后超声水浴去除糖粒子，即得；所述聚二甲基硅氧烷预聚物Sylgard 184与固化剂Dow Corning，USA的质量比为3：二甲苯、蔗糖与葡萄糖质量比为6：13:3。

所述的有机溶剂为正己烷。

所述有机液体溶剂与多孔材料的质量比为10:1。

Claims (8)

1.一种有机污染物萃取方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)向含非极性有机污染物的水样中加入一定量的浓度为18-22%的NaCl溶液，进行水样预处理；

向水样中加入一定量的有机溶液，充分搅拌，萃取水样中的污染物；

再向水样中加入一定量的多孔材料固着有机溶液；

取出多孔材料，即可。

2.根据权利要求1所述的一种有机污染物萃取方法，其特征在于，所述多孔材料具有疏水亲油性。

3.根据权利要求1所述的一种有机污染物萃取方法，其特征在于：所述的有机溶剂为非极性液体溶剂。

4.根据权利要求3所述的一种有机污染物萃取方法，其特征在于，是由下述重量份的原料制成：所述的有机溶剂为正己烷、苯中的一种。

5.根据权利要求1所述的有机污染物萃取方法，其特征在于：所述有机液体溶剂与多孔材料的质量比为9~10:0.8~1.2。

6.根据权利要求1所述的有机污染物萃取方法，其特征在于：步骤（2）的搅拌时间为2.5~3.0h。

7.根据权利要求1所述的一种有机污染物萃取方法，其特征在于，

所述的多孔材料指的是PDMS材料，其制备方法为：

称取聚二甲基硅氧烷预聚物Sylgard 184与固化剂于烧杯中，添加二甲苯、葡萄糖和蔗糖，搅拌均匀，放入恒温干燥箱中加热固化12-14h，取出后超声水浴去除糖粒子，即得；所述聚二甲基硅氧烷预聚物Sylgard 184与固化剂的质量比为2.8~3.2：0.8~1.2，二甲苯、蔗糖与葡萄糖质量比为5~7：12.5~13.5:2.5~3.5。

8.根据权利要求7所述的有机污染物萃取方法，其特征在于：固化剂型号为DowCorning，USA；聚二甲基硅氧烷预聚物型号为Dow Corning，Sylgard 184。