连续流动分析法和亚甲蓝分光光度法测定水体中阴离子表面活性剂的比较研究

2017-12-09 06:20杨子毅江苏省淮安市环境监测中心站江苏淮安223001
黑龙江环境通报 2017年1期
关键词:亚甲蓝光度法阴离子

杨子毅(江苏省淮安市环境监测中心站 江苏 淮安 223001)

连续流动分析法和亚甲蓝分光光度法测定水体中阴离子表面活性剂的比较研究

杨子毅(江苏省淮安市环境监测中心站 江苏 淮安 223001)

本实验采用连续流动分析法和亚甲蓝分光光度法分别对水体中的阴离子表面活性剂进行了测定,并对两种方法的原理、分析步骤以及准确度和精密度等方面进行了比较研究,结果表明两种方法均满足水质监测的技术要求,在工作中可根据需要选择相应的实验方法。

阴离子表面活性剂;连续流动分析法;亚甲蓝分光光度法;比较

阴离子表面活性剂,主成分为直链烷基苯磺酸钠(LAS),由于其在自身性质、性能和价格的优势,被广泛的应用于化工行业和日常居民生活中。水和废水中阴离子表面活性剂的监测方法一般采用亚甲蓝分光光度法,此方法非常繁琐,系统误差较大,尤其调节pH值的过程和萃取、洗涤的过程,要萃取三次,不仅消耗大量的三氯甲烷,而且带来二次污染,对人体的伤害也很大。因此,为了适应当前日益繁重的水质监测状况,建立一种快速、简便的分析方法变得尤为重要,连续流动分析法即是满足这样一种要求的新方法。本文通过实验,对亚甲蓝分光光度法和连续流动分析法从原理、分析步骤以及准确度和精密度等方面进行了比较研究,为监测人员在实际工作中提高监测效率提供参考。

1 实验部分

1.1 原理

连续流动分析法原理:在水溶液中,亚甲基蓝与阴离子洗涤剂反应生成蓝色的盐,用氯仿萃取后,萃取液在650nm比色测定吸光度。通过使用碱性和酸性亚甲基蓝溶液除去干扰。

亚甲蓝分光光度法原理:阳离子染料亚甲蓝与阴离子表面活性剂作用,生成蓝色的盐类,统称亚甲蓝活性物质(MBSA)。该生成物可被氯仿萃取,其色度与浓度成正比。用分光光度计在波长652nm处测量氯仿层的吸光度。

1.2 仪器与试剂

主要仪器:San++连续流动分析仪,UV-6300型分光光度计(上海美谱达仪器有限公司)。

主要试剂:San++流动分析仪测定阴离子表面活性剂中的试剂参照 SKALR仪器公司自带的方法配置;亚甲蓝分光光度法测定阴离子表面活性剂所用试剂配置参照国标方法(GB7494-87),亚甲蓝、氯仿、氢氧化钠等试剂均为优级纯;实验用水均为去离子水,标准贮备液和标准使用液的配置均为国家环保总局标准溶液稀释后使用。

1.3 实验方法

连续流动分析法:按仪器说明书安装好化学工作站系统、设定好参数、开机后,用水代替试剂,检查整个分析流路的密闭性及液体流动的顺畅性。等基线稳定后(约20min),系统开始进试剂,待基线再次稳定后,准备进标准样品和实际样品及盲样。实验完毕,用蒸馏水冲洗管路30min。

亚甲蓝分光光度法:将所取样品移至分液漏斗,以酚酞为指示剂,逐滴加入1mol/L氢氧化钠溶液至水溶液呈桃红色,再滴加0.5mol/L硫酸到桃红色刚好消失。加入25ml亚甲蓝溶液,摇匀后再移入10ml氯仿,激烈振摇30s,注意放气。过分的摇动会发生乳化,加入少量异丙醇可消除乳化现象。加相同体积的异丙醇至所有标准中,再慢慢旋转分液漏斗,使滞留在内壁上的氯仿液珠降落,静置分层。将氯仿层放入预先盛有50ml洗涤液的第二个分液漏斗,用数滴氯仿淋洗第一个分液漏斗的放液管,重复萃取三次,每次用10ml氯仿。合并所有氯仿至第二个分液漏斗,激烈振摇30s,静置分层。将氯仿层通过玻璃棉或脱脂棉,放入50ml容量瓶中。再用氯仿萃取洗涤液两次,此氯仿层也并入容量并瓶中,加氯仿到标线。在652nm处,以氯仿为参比液,测定样品、校淮溶液和空白试验的吸光度。每次测定后,用氯仿清洗比色皿。

2 结果与分析

2.1 标准曲线的测定

连续流动分析法:选取0.0、100、200、400、500μg/L 5个浓度点,根据测定信号值(峰高)为纵坐标、对应的LAS质量浓度为横坐标绘制标准曲线,结果表明:在0-0.5mg/L的浓度范围内有很好的线性关系,本次实验结果得标准曲线方程效果较好,相关系数达到0.9999,方法重现性良好。标准曲线见图1:

图1 连续流动分析法测定LAS的标准曲线

亚甲蓝分光光度法:吸取标准使用液(10.0μg/ml)0.0、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0、15.0ml,按照操作步骤,比色测定绘制标准曲线,结果表明:得标准曲线方程Y=0.00502X+0.002,相关系数为0.9999,方法重现性良好,标准曲线见图2。

2.2 方法检出限的测定

按照样品分析的全部步骤,重复10次空白实验,将各个测定结果换算为样品中的浓度,计算10次平行的标准偏差,按公式MDL=t(n-1,0.99)×S计算(其中n=10时,t(n-1,α=0.99)=2.821;S为重复测定n次的标准偏差)。结果表明:本方法在取样量1L时,10次平行测定样品检出限分别为0.009mg/L和0.05mg/L。与经典方法相比,连续流动分析法测定阴离子表面活性剂灵敏度较高。

2.3 方法准确度和精密度的测定

按照样品分析的全部步骤,对国家环保总局标准样品研究所的阴离子表面活性剂标样进行6次平行测定,结果见表1。结果表明:两种方法测定6次的结果与均值都在样品的保证值范围内,比较而言,连续流动分析法的相对标准偏差值较小,说明连续流动分析法测定标样的平行性较好,该方法能够满足阴离子表面活性剂水质监测的技术要求。

图2 亚甲蓝分光光度法测定阴离子的标准曲线

表1 阴离子表面活性剂标准样品测定结果

2.4 实际样品的比对测定

分别采用两种方法对地表水5个点和废水4个点的水样进行了测定(连续流动分析法结果用符号C表示,分光光度法用符号S表示),同时还进行了加标回收实验,结果见表2和表3。由表2可以得出:5个地表水采样点两种方法平行3次测定的相对标准偏差分别在0.2%-0.5%和0.3%-0.6%之间,加标回收率在97.6%-99.6%和96.5%-101%之间。由表3可以得出:4个废水采样点两种方法平行3次测定的相对标准偏差分别在0.6%-1.6%和1.5%-2.6%之间,加标回收率在96.9%-99.0%和96.3%-101%之间。

由两表的结果可以看出,两种方法测定阴离子表面活性剂的回收率均较好,连续流动分析法与经典方法钼亚甲蓝分光光度法相比相对标准偏差较小,分析的精密度良好,能够满足监测要求。

表2 地表水水样比对分析实验mg/L

3 结论

通过实验可以看出,连续流动分析法和亚甲蓝分光光度法在测定水体中阴离子表面活性剂时均能准确测定其含量,在线性准确度和精密度等方面均能达到要求。与经典分光光度法相比,连续流动分析法在实际分析过程中更是能做到自动控制,检测效率更高,避免了大量的前处理过程,测定的平行性、准确度、精密度也更好,对人体的伤害也较小,完全能够满足水质监测的技术要求。因连续流动管路较细,为防止降低分析结果的准确性和堵塞管路,当分析样品中含较多的固体颗粒或悬浮物时,最好配备均质化预处理单元后再进样。

表3 废水水样比对分析实验

〔1〕阳奇,刘兴红,叶文衍.亚甲蓝分光光度法测定水中阴离子表面活性剂的改进〔J〕.环境,2011(S1).

〔2〕李津津,汪曼,张晓淳.连续流动分析仪快速测定水中阴离子表面活性剂〔J〕.福建分析测试,2014(02).

〔3〕汪海波,姚国峰.亚甲蓝分光光度法测定阴离子表面活性剂的改进〔J〕.安徽化工,2011(05).

〔4〕《环境监测分析方法标准制定修订技术导则》HJ168-2010,附录A第14页.

The comparative study of Anionic surfactant in water by Continuous flow injection analysis and The methylene blue spectrophotometric method

Yangziyi(Environmental Monitoring Centre Station of HuaiAn City HuaiAn JiangSu 223001)

In this experiment,the determination of Anionic surfactant in water was performed by Continuous flow injection analysis and The methylene blue spectrophotometric method.Comparison research was done on principle of the methods,analysis process,precision and accuracy.The results show that two kinds of analysis methods can meet the requirements of water quality monitoring technology,We may choose the appropriate test methods according to need in the work.

Anionic surfactant Continuous flow injection analysisThe methylene blue spectrophotometric method Comparison

X832

A

1674-263X(2017)01-0050-03

2017-03-03

杨子毅(1984-),女,硕士,工程师,从事环境监测工作。

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