2024年6月3日发(作者：)

第

31

卷

2012

年

第

3

期

3

月

环境化学

ENVIRONMENTALCHEMISTRY

Vol．31，No．3

March2012

硝基化合物的高效液相色谱

（HPLC）

分析

＊

刘秀华

＊

*

朱方华何小波孟丹胥全敏

（

中国工程物理研究院

，

绵阳

，621900）

摘要硝基化合物是炸药废水的主要成分

，

大部分硝基化合物具有较高的毒性

．

本文对奥克托今

、

黑索今

、

1，3，5-1，3-2，4，6-2-4，6-2，4-

三硝基苯

、

二硝基苯

、

硝基苯

、

三硝基甲苯

、

氨基

-

二硝基甲苯

、

二硝基甲苯共

8

种硝

227nm、227nm、

基化合物的紫外光谱和液相色谱分离条件进行了研究

，

其最佳检测波长分别为

228nm、

237nm、272nm、230nm、226nm、244nm．

本文建立了

8

种硝基化合物的高效液相色谱测定方法

，

色谱条件为

：

C18（3．0mm×250mm，5

μ

m），

色谱柱为

ZORBAXSB-

检测器为紫外检测器

，

流动相为甲醇

-

水

（50∶50），

流速

·min

－1

．

水中

8

种硝基化合物可以在

13min

内得到较好的分离

，

为

0．5mL

检出限均≤

0．8ng，

回收率大

于

95%．

关键词硝基化合物

，

紫外光谱

，

液相色谱分析

，

炸药

．

1，3，5-1，3，5-

废水中的梯恩梯

（TNT，

三硝基甲苯

）、

黑索今

（RDX、

三硝基

-

三氮杂环己烷

、

又称环三

1，3，5，7-1，3，5，7-

二硝基甲苯

（DNT）

和奥克托今

（HMX，

四硝基

-

四氮杂环辛烷

，

又称环亚甲基三硝胺

）、

［1］

四亚甲基四硝胺

）

等硝基化合物主要来源于炸药及其制造所用原料及中间产物

，

它们大多是高毒性

物质

，

且化学性质稳定

，

很难为一般微生物所降解

，

可以经皮肤或呼吸道吸入后进入人体

，

引起中毒或致

死

．

比如

TNT

会损害眼的晶状体导致中毒性白内障

、

伤害消化系统及肝功能

、

血液系统和生殖系统

，

导

肝炎

、

再障

、

贫血等慢性中毒症状

．

黑索今会影响人类中枢神经系统

，

引起狂躁

、

肌肉痉挛

、

头晕致胃炎

、

目眩

、

呕吐

、

甚至死亡

，

还显示出对肾

、

胃肠的毒性

．

炸药废水中硝基化合物排放到河流中会毒死鱼虾

、

也

［2-3］

．

因此

，RDX、DNT

等炸会造成土壤污染

，

进而毒害树木和农田作物等准确测定和控制废水中

TNT、

药残余物在废水中的含量对保护水生生态系统和保证人类的健康具有重要意义

．

现有的关于废水中硝基化合物分析的国家标准方法有气相色谱法

（GB13904—92）

和分光光度法

（GB13905—92、GB13903—92、GB/T13900—92

等

），RDX、DNT3

种炸药进气相色谱法只是针对

TNT、

且方法是采用苯试剂液液萃取两次

，

操作步骤繁杂

、

溶剂有毒且耗用量大

，

而且耗时较长

．

分光行测定

，

光度法都只是针对水中一种炸药成分的测定

，

而且试样要进行蒸馏

，

操作繁琐

，

不能实现多组分的同时

［4］

测定

．

高效液相色谱法

（HPLC）

能同时检测多种炸药组分

，

并可以实现较低的检测限和较宽的线性范

围

，

而且所需样品量少

，

进样一般只需要几微升到几十微升

．

另外

，

反相液相色谱柱在优化的色谱条件下

对两者有较好的选择性和分离效果

，

可直接进样测定

，

无需有机溶剂萃取

，

没有二次污染

［5-6］

．

［7-8］

，

目前利用液相色谱测定硝基化合物的相关报道要么是有机溶剂中硝基化合物的测定

要么是

［9-10］

．

对水中多种硝基化合物的分析较少

，

单独某一种硝基化合物的测定对大部分硝基化合物没有进行

PDA

对

8

种硝基化合物进行了光谱分析

，

光谱分析

，

本文利用

HPLC-

并获得了理想的液相色谱分析

条件

．

1

1．1

实验部分

主要试剂

1，3，5-1，3-2，4，6-2-4，6-

奥克托今

、

黑索今

、

三硝基苯

、

二硝基苯

、

硝基苯

、

三硝基甲苯

、

氨基

-

二硝基

－1

2，4-97．9mg·L

－1

、

甲苯

、

二硝基甲苯混合标准溶液

（

美国

Supelco

公司

，

浓度分别为

98．4mg·L、

2011

年

3

月

28

日收稿

．

*

中国工程物理研究环保基金

（617）

资助

．

mail：liuxiuhuajulia@yahoo．com．cn

＊＊通讯联系人

，E-

386

环境化学

31

卷

97.1mg·L

－1

、98．3mg·L

－1

、96．7mg·L

－1

、99．3mg·L

－1

、98．2mg·L

－1

、98．6mg·L

－1

），

使用时由超纯水

稀释

；

甲醇

（

液相色谱级

）；

超纯水

．

1．2

主要仪器

硝基化合物的分离条件研究采用美国

HP1050

高效液相色谱仪

，

配紫外检测器

，

色谱柱

：ZORBAX

SB-C18，3．0mm×250mm，5

μ

m；

流量

：0．5mL·min

－1

；

流动相

：

甲醇与水的混合物

；

进样量

20

μ

L．

全波

长扫描采用美国

FinniganLCQAdvantage

液相色谱仪

，

配二极管阵列检测器

（PDA）；

色谱柱

：Hypersil

ODSC18，2．1mm×150mm，5

μ

m，·min

－1

；

流动相

：

甲醇

/

水

=50%/50%；

进样量

10

μ

L．

流量

：0．2mL

2

2．1

结果与讨论

检测波长的选择

进行液相色谱测定时

，

检测波长的选择要根据仪器的性能和化合物的最大吸收波长来确定

．

利用

HPLC

对

2mg·L

－1

混合标准溶液进行分离测定

，

在

8

种硝基化合物的各色谱峰分离度较好的情况下

，

利

采集到的紫外吸收光谱见图

1．

得到用二极管阵列检测器

（PDA）

对

8

种硝基化合物进行了全波长扫描

，

各化合物的最大吸收波长

，

见表

1．

化合物光谱测定是在水和甲醇混合溶剂中测定

，

水和甲醇的透明界

［11］

限分别为

190nm

和

205nm，

所以在

205nm

以上的吸收波长不需溶剂校正

．

奥克托今

、

黑索今

、

1，3，5-1，3-2，4，6-2-4，6-2，4-

三硝基苯

、

二硝基苯

、

硝基苯

、

三硝基甲苯

、

氨基

-

二硝基甲苯

、

二硝基甲苯的

227nm、227nm、237nm、272nm、230nm、226nm、244nm．

对于多波长检测最大吸收波长分别为

228nm、

1，3-

器

，

可以针对不同成分的响应情况同时设定多个波长进行检测

，

如硝基苯的设为

272nm，

二硝基苯

2，4-

设为

237nm，

二硝基甲苯设为

244nm，

其它的设为

（227±1）nm．

对于单波长检测器

，

可以设定为大

如

230nm．

多数化合物吸收较强的位置

，

图

1

Fig．1

硝基苯类化合物的紫外可见光谱图

UV-Visabsorptionspectraoftheeightnitrobenzenecompounds

表

1

硝基化合物的最大吸收波长

Themaximumabsorptionwavelengthofnitrocompounds

1，3-

二硝基苯

237

硝基苯

272

梯恩梯

230

2-4，6-

氨基

-

二硝基甲苯

226

2，4-

二硝基甲苯

244

Table1

化合物

波长

/nm

奥克托金

228

黑索今

227

1，3，5-

三硝基苯

227