流动注射分析仪测定水中挥发酚

马鹏飞，王海青，孟双明，刘月成

（山西大同大学化学与化工学院，山西大同037009）

流动注射分析仪测定水中挥发酚

马鹏飞，王海青，孟双明，刘月成

（山西大同大学化学与化工学院，山西大同037009）

采用全自动流动注射分析仪在线蒸馏流动注射4－氨基安替比林显色法测定水中的挥发酚.实验结果表明：线性范围为2～200 μg／L，相关系数r为0.999 9，检出限为0.208 μg／L;对同一标准样品的多次实验结果稳定，该方法结果与国际方法结果无显著性差异.

流动注射分析 在线蒸馏 挥发酚

酚类属高毒物质,人体摄入一定的量时,可出现急性中毒症状;长期饮用被酚污染的水,可引起头昏、出疹、瘙痒、贫血及各种神经系统症状[1].水中含低浓度(0.1～0.2 mg/L)酚类时,可使生长鱼的鱼肉有异味,高浓度(＞5 mg/L)时,则造成中毒死亡.含酚浓度高的废水不宜用于农田灌溉,否则会使农作物枯死或减产.水中含微量酚类,在加氯消毒时,可产生特异的氯酚臭[2-3].因此水中挥发酚的测定成为一项常规的监测项目.

目前国际标准化组织颁布及各国普遍采用的测酚方法为4-氨基安替比林光度法.该方法劳动强度大,分析速度慢,分析精度受到一定的限制[4].我们采用了流动注射分析技术来测定水中挥发酚,并由计算机软件控制全自动完成每一个样品的整个分析过程,消除了样品的交叉污染,也避免了人的误差.

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

试剂:硫酸,氯仿,4-氨基安替比林,均为分析纯.

仪器:美国Hach公司QC8500流动注射自动离子分析仪.

1.2 样品的制备

将样品收集在干净的玻璃容器中,用1.5 mL/L H2SO4调节pH大约为2,存储于2～5℃的黑暗处.在测量之前用0.45 μm的膜过滤样品,然后用氯仿萃取,除掉样品中所含的油和焦油,调节样品的pH值至12.0～12.5,再用50 mL的氯仿萃取油和焦油.去掉氯仿层,然后慢慢加热水层以蒸发水层内多余的氯仿.最后,调节水层pH显酸性.

1.3 标准曲线绘制

每次测定样品前,均用新配置的标准溶液重新绘制标准曲线.

本次调试所配的标准系列见表1,通过多次测试表明,在2～200 μg/L范围内,相关系数均大于0.999 0,多数可达0.999 9.标准曲线见图1,本方法具有很好的线性关系.

表1 标准曲线测定结果表

图1 标准曲线

1.4 样品的测定

分别对地下水、地表水、工业废水进行了测定,结果如表2.

表2 样品的分析结果/(μg·L-1)

1.5 检出限测定

本次调试按照仪器方法提供的检出限[3]测定方法,用曲线浓度最低点2.00 μg/L连续重复测定8次,按仪器方法提供计算方法所得.结果见表3.

本实验最低检出浓度0.208 μg/L,与现行标准中经典方法比较 (挥发酚分光光度法,最低检出浓度为0.002 mg/L),可以认为本次调试的检出限符合要求.

表3 检出限测定结果表

1.6 加标回收测定

用加标回收实验确定该方法的准确度,实验结果见表4,可见该方法的准确度符合实验要求.

表4 加标回收测定结果表

2 结果与讨论

2.1 方法对比

采用经典标准方法4-氨基安替比林萃取(或直接)分光光度法(GB7490-87),分别选取地下水、地表水、工业废水作比对实验,两种分析方法结果见表5.

可以看出,流动注射分光光度法与经典分光光度法结果无显著性差异.由于流动注射分光光度法检出限较低,在分光光度法测定未检出的情况下,流动注射分光光度法能测出可信数值.

表5 挥发酚两种监测方法比对实验结果表

2.2 干扰及消除

1)样品的蒸馏可在几个pH值 (pH=0.5,1.4,4)处执行.在pH=4处,芳香胺也将被蒸馏,与4-氨基安替比林反应,形成浓缩物,导致正向偏差.在pH= 1.4处,可清除芳香胺的干扰.

2)硫化物干扰的消除应在分析前,通过在pH低于2的情况下酸化样品且搅拌曝气实现.

3)氯化物质,如氯,由于碘化钾的存在,在酸化时碘得以释放而参与检测.因此,采样后加入过量的硫酸亚铁铵除去氯,否则,酚物质可被部分氧化而导致结果偏低.

4)为消除来自塑料容器的污染,用玻璃样品管和玻璃容器盛放样品和试剂.方法的干扰来自于试剂水玻璃器械和其它样品处理设备的污染.

5)油和焦油可在分析之前通过氯仿萃取去除.

6)如果样品包含颗粒物质,必须在测量之前过滤样品,以避免堵塞传输管线.

7)水中的清洁剂,由于其在流动系统中生成泡沫,将严重影响检测.因为这将妨碍挥发酚流动时的蒸发和气液相分段及分离过程[5].通常,在流动系统中,这些干扰很容易被发现.对于包含清洁剂的样品,当低于0.1 mg/L时不可用此方法检测.

3 结论

在测定水中挥发酚时,流动注射分析法与传统国家标准方法无显著性差异,且具有处理简单(只需过滤)、样品分析周期短、准确度和精密度好、自动化程度高、方法检出限低、试样和试剂用量少、不需要使用氯仿对环境和实验者比较安全等优点.将流动注射分析法与特定的检测技术相结合,对一些化学前处理比较复杂、样品数量多、采用传统手工方法检测的准确度和精密度均不太理想、样品浓度低、分析过程产生有毒有害物质如分析水中的总氰、硫化物、阴离子洗涤剂等分析项目的分析效果更为显著.

[1]GB5749-2006,生活饮用水卫生规范[S].中华人民共和国卫生部法制与监督司,2001:15-20.

[2]水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法[M].4版.北京:中国环境科学出版社,2002:144-145.

[3]孙翠玲,苏爱梅,韩静.挥发酚测定过程中有关问题的探讨[J].环境工程,2001(2):42-43.

[4]马东哲,杨继东,高雷.流动注射法分析环境废水中挥发酚[J].油气田地面工程,2007,26(1):33-35.

[5]郑兴宝.流动注射法测定水和废水中挥发酚[J].环境监测管理与技术,2006(4):28-30.

Abstract:This article described that volatile phenolics in water were determined by using online flow injection distillation 4-aminoantipyrine determination of the color method using fully automated flow injection analyzer developed by USA.The experimental results show that:the liner range was 2～200 μg/L、the correlation coefficient r was 0.999 9 and the detection limit was 0.208 μg/L.As well as multiple samples of the same standard for precision testing of experimental data,there was no obvious deviation between results of this method and national standard method.

Key words:flow injection analysis;on-line distillation;volatile phenolics

〔编辑 杨德兵〕

Determination of Flow Injection Analysis of Volatile Phenol in Water

MA Peng-fei,WANG Hai-qing,MENG Shuang-ming,LIU Yue-cheng
(School of Chemistry and Chemical Engineering,Shanxi Datong University,Datong Shanxi,037009)

O656.3

A

2010-09-24

山西省自然科学基金[2010011018];山西省教育科学"十一五"规划课题[GH-09089]

马鹏飞(1978-),男,山西应县人,助教,研究方向:分析化学.

1674-0874(2010)06-0041-03