离子色谱法紫外检测器测定印染废水中的染料酸性红26*
2013-06-05蔡海江顾福权何群英潘广文叶明立
蔡海江,顾福权,何群英 潘广文,叶明立
(绍兴市水环境科学研究院有限公司,浙江绍兴 312000) [赛默飞世尔科技(中国)有限公司,上海 201203]
离子色谱法紫外检测器测定印染废水中的染料酸性红26*
蔡海江,顾福权,何群英 潘广文,叶明立
(绍兴市水环境科学研究院有限公司,浙江绍兴 312000) [赛默飞世尔科技(中国)有限公司,上海 201203]
采用离子色谱法测定印染废水中的酸性红26,以100 mmol/L高氯酸钠-乙腈(体积比1∶1)为淋洗液,流速为1.0 mL/min,经IonPac AS16 (250 mm×4 mm)分析柱分离,采用紫外-可见检测器于540 nm波长处检测,用外标法定量。酸性红26的线性范围为0.1~20 mg/L,相关系数为0.999 9,加标回收率为98.4%~101.0%,以信噪比为3计算检出限,酸性红26的检出限为0.03 mg/L。色谱保留时间、色谱峰面积和色谱峰高测定结果的相对标准偏差分别为0.10%,0.50%,0.15%(n=10)。在淋洗液中添加乙腈以增强洗脱能力和改善峰形。使用紫外检测法可以避免印染废水中大量阴离子的干扰。
离子色谱;酸性红26;染料;印染废水
酸性红26是一种人工合成的水溶性偶氮工业染色剂,主要用于皮革的染色,对人体有很强的致癌性[1]。这种染料因具有成本低、染色性能好、颜色稳定等优点而广泛应用于染色行业。污水综合排放标准GB 8978-1996对印染企业废水的主要控制指标是pH值、色度、BOD、COD和氨氮含量,对染料的排放浓度没有给出明确的限值,而染料已成为污染源之一,环境监控的常规指标不足以全面反映染料污染物的达标状况,因此建立废水中致癌染料的检测方法很有必要。
目前主要用反相高效液相色谱法(HPLC)检测酸性红26[2-3],但由于酸性红26极性很强,在常规C18柱中几乎没有保留,分析过程中常需要使用离子对试剂[1]。使用亲水性色谱柱,酸性红26的保留时间约为1 min[4-5]。
酸性红26分子结构中含有多个磺酸基团,具有明显的阴离子特点[6]。笔者尝试采用离子色谱法分离酸性红26,与常规反相液相色谱法相比,酸性红26在离子交换色谱柱上具有很强的保留;在淋洗液中添加乙腈以增强洗脱能力,可减少因酸性红26结构中含有苯环而造成的拖尾[7-8]。实验测定了印染废水样品和加标样品中酸性红26的含量,在进样量为25 μL时,酸性红26的定量限可达100 µg/L,紫外检测可避免印染废水中大量阴离子的干扰[9]。
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
离子色谱仪:Dionex ICS-1500型,配VWD 3100型紫外检测器、AS自动进样器、Chromeleon色谱工作站,美国Thermo Fisher公司;
电磁六通阀;
0.22 µm PTFE滤膜过滤头;
定量环:25 μL;
酸 性 红26标 准 品:纯 度84%(德 国Dr. Ehrenstorfer公司),用甲醇溶解配制成1 000 mg/L的储备液;
乙腈:色谱纯,Merck公司;
其余试剂均为分析纯,购自阿拉丁试剂公司;
实验用水均为电阻率大于18.2 MΩ·cm的二次去离子水。
1.2 样品制备
样品经PTFE滤膜过滤头过滤后直接进样分析。
1.3 色谱条件
淋洗液:100 mmol/L高氯酸钠-乙腈(体积比为1∶1);流速:1.0 mL/min;分析柱:Dionex IonPac AS16型,规 格 为250 mm×4 mm(美 国Thermo Fisher公司);保护柱:IonPac AG16 型,规格为50 mm×4 mm(美国Thermo Fisher公司);检测器:紫外-可见检测器;检测波长:540 nm;抑制模式:ASRS300 (4 mm)循环再生电抑制模式;进样体积:25 μL。
2 结果与讨论
2.1 流动相的优化
酸性红26结构中含有多个磺酸基团,可以采用高效阴离子交换色谱法对其进行分离。为了保证色谱峰形对称及合理的洗脱时间,选择烷醇季铵基亲水性色谱柱IonPac AS16。保护柱IonPac AG16与IonPac AS16分析柱的填料相同,但长度较短,适合流动相成分的初步探索。流动相组成对IonPac AG16柱分离酸性红26效果的影响见图1。
用离子色谱方法分析阴离子物质往往使用碱(如KOH)的水溶液作为流动相。在图1(b)中可以看出,用40 mmol/L KOH溶液作为流动相时,被测物质有严重的峰展宽现象。这是因为IonPac AG16色谱柱的固定相以苯乙烯基微球为基体,键合了季铵基离子交换基团。而酸性红26的结构中有苯环结构,这种类似结构决定了酸性红26与色谱柱填料具有较强的相溶特性,因而在色谱柱中具有较强的保留,可能造成色谱峰的拖尾和展宽[10]。在流动相中加入40%乙腈后,待测物质的色谱峰形得到明显改善[图1(a)]。随着乙腈含量的增大,酸性红26的色谱保留时间缩短了。
图1 流动相中乙腈的影响
离子色谱法中常用的检测器包括电导检测器、紫外检测器和电化学检测器,其中,电导检测器和紫外检测器具有操作方便、维护简单、稳定性好等优点。酸性红26虽然具有多个磺酸基团,但其在电导检测器中的响应值并不高。为了提高方法灵敏度,采用紫外/可见检测器在波长540 nm处检测酸性红26。这类检测器的流通池为石英材料,不允许强碱性的流动相流过[11]。因此在使用乙腈-KOH溶液作为流动相时,必须在检测器之前连接一个抑制器,将流动相转化为中性溶液,结果见图2。
图2 流动相组成的影响
从图2(a)中可以看出,经过自再生电化学抑制器后,酸性红26在紫外检测器中显示出一个尖锐的色谱峰。但是,这个分离条件中流动相含有大量的有机溶剂乙腈。虽然自再生电化学抑制器允许流动相中含有乙腈,但抑制器中的离子交换膜在有机溶剂的浸泡下会加速老化,缩短寿命。为了能够开发出一个持久稳定、适合大量样品的染料监控分析方法,将流动相调整为乙腈-0.2 mol/L NaClO4溶液(体积比为4∶6)。这种混合溶液是中性的,不需要在系统中使用抑制器。另外这一流动相在540 nm处具有较低的紫外吸收背景,有助于提高分析灵敏度。对比图2(a)和图2(b)可以看出,使用NaClO4溶液时酸性红26的色谱峰出现峰展宽现象,而且峰面积有所减小。提高乙腈在流动相中的比例,使用乙腈-0.2 mol/L NaClO4溶液(体积比为1∶1)作为流动相,结果如图2(c)所示。对比图2(b)和图2(c)可以看出,乙腈比例的提高有助于改善待测物质的色谱峰形[12],但会使色谱保留时间大大缩短。如果进一步将流动相中乙腈比例提高,则不利于样品的分离,因此将流动相确定为乙腈-0.2 mol/L NaClO4溶液(体积比为1∶1)。
2.2 重现性、线性和灵敏度
吸取质量浓度为10 mg/L的酸性红26标准溶液,重复进样10次,记录色谱图,对酸性红26的色谱保留时间、峰面积和峰高数据进行统计分析,结果见表1。由表1可知,酸性红26保留时间、峰面积和峰高测定结果的相对标准偏差分别为0.10%,0.50%,0.15 %,表明本方法重现性较好。
表1 方法重现性试验结果
将酸性红26标准品定量稀释制得系列浓度的标准溶液,分别测定3次后,取色谱峰面积平均值,以峰面积为纵坐标、酸性红26标准溶液质量浓度为横坐标建立标准工作曲线,酸性红26的线性范围为0.1~20 mg/L,相关系数为0.999 9,线性方程为Y=0.472 2X+0.019。以信噪比(S/N)为3计算检出限,酸性红26的检出限为0.03 mg/L。
2.3 样品分析及加标回收试验
取印染废水样品,经过0.22 μm滤膜过滤后,按1.3色谱条件进行测定,用外标法定量,样品及样品加标色谱图如图3所示,加标回收试验结果见表2。由表2可知,酸性红26的加标回收率为98.4%~101%,表明该方法准确度较高,可用于监测废水中的酸性红26。
图3 印染废水样品色谱图
表2 回收试验结果
3 结语
离子色谱法测印染废水中的酸性红26,方法简便、稳定,线性范围内相关性好,准确度高,受其它因素干扰小,灵敏度高,与其它分析方法相比具有明显优势。
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基于近红外的甲醇汽油快速检测仪
公开号:CN102890067A公开日:2013.01.23
申请人:江苏惠通集团有限责任公司
摘要本发明公开了一种基于近红外的甲醇汽油快速检测仪,包括光源、入射光纤、样品池、出射光纤、微型光谱仪和计算机,光源通过入射光纤与样品池相连,样品池通过出射光纤与微型光谱仪相连,微型光谱仪通过USB连接线与计算机相连。微型光谱仪包括光纤准直镜、扫描反射微镜、闪耀光栅、数块球面反射镜、出射狭缝、探测器,在微型光谱仪箱体内,光纤准直镜设置在微型光谱仪箱体一侧上,扫描反射微镜斜置在光纤准直镜对侧,闪耀光栅与扫描反射微镜成锐角设置,球面反射镜设置在闪耀光栅的斜对侧。本发明便于携带,适合工业现场在线分析和野外流动检测各种甲醇汽油;检测速度快、重复性好、操作和维护方便、测量成本低。
双光程拉曼光谱仪
公开号:CN102890077A公开日:2013.01.23
申请人:胡建明
摘要本发明公开了一种双光程拉曼光谱仪,包括拉曼光谱仪本体和检测头组件,检测头组件包括外壳和设置在外壳内的双光路组件,双光路组件至少包括沿激发光方向设置的一个凸透镜和一个凹面镜,凸透镜与凹面镜共焦,待检测样品位于凸透镜与凹面镜共焦点;本发明将激发过样品的激发光反射后再次激发样品,实现单光源双光程激发,在不改变现有拉曼光谱仪光源的前提下,增加激发光的利用效率,充分利用激发能量,使其适用于超痕量样品的检测,可在现场分析中实现超高灵敏度即测即显示分析,可对超痕量样品给出定性定量结果,并得到期望的效果,具有较低的成本,适用于国土安全,环境监测,食品安全及医疗卫生等领域。
一种运用圆二光谱高灵敏检测银离子的方法
公开号:CN102890061A公开日:2013.01.23
申请人:江南大学
摘要一种运用圆二光谱高灵敏检测银离子的方法,属于分析化学技术领域。本发明合成的两种不同粒径的金纳米粒子分别与两种特定富含胞嘧啶(C)序列的核酸偶联得AuNPs10nm-DNA1和AuNPs25nm-DNA2,银离子的加入,使AuNPs10nm-DNA1和AuNPs25nm-DNA2产生C-Ag+-C错配识别,利用柠檬酸三钠还原在液体的环境下AuNPs10 nm-DNA1和AuNPs25nm-DNA2及银离子反应形成二元组装体,二元组装体的形成可以导致等离子手性的产生,金纳米粒子在可见光区产生圆二光谱CD信号。通过圆二光谱测定液体环境中的CD信号强度来测定银离子含量。本发明只在液体环境中反应,不需要清洗,只需要一步反应,简化了反应条件,提高了检测灵敏度,达到国际领先水平。
一种地下水受有机物污染的快速判断方法
公开号:CN102890075A公开日:2013.01.23
申请人:中国环境科学研究院
摘要一种地下水受有机物污染的快速判断方法:(1)在污染源区、污染源区上游及两侧、污染源区下游范围内采集地下水样品;(2)将所采集地下水样品过滤,测定溶解性有机碳浓度;(3)将所有地下水样品的三维荧光光谱矩阵数据汇总进行平行因子分析;(4)若平行因子分析所得组分在200 nm≤λ激发≤ 440nm,280 nm≤λ发射<380 nm范围内未出现荧光峰,则地下水未受到了污染;若平行因子分析所得组分在200 nm≤λ激发≤440 nm,280 nm≤λ发射<380 nm范围内出现荧光峰,则地下水受到了污染,对应地下水荧光组分的最大荧光强度越大,显示地下水受污染越严重。本发明样品所需量少,分析快捷,灵敏度高。
具有检测器窗保护特征的X 射线分析装置
公开号:CN102890096A公开日:2013.01.23
申请人:奥林巴斯NDT公司
摘要具有检测器窗保护特征的X射线分析装置。X射线荧光(XRF)仪包括保持辐射发射器和辐射检测器的手持式装置壳体,辐射发射器被构造成朝向检验对象发射辐射,辐射检测器被收纳于由密封窗封闭的室且被构造成检测因检验对象暴露于辐射发射器的辐射而引起的检验对象的辐射。保护盖机构安装到检验装置且被构造成具有关闭位置和打开位置,在关闭位置,进出密封窗的通路被覆盖或遮挡,以保护密封窗不被碎片或其它障碍物破坏或损伤;在打开位置,密封窗露出以允许辐射进出的通路不受阻碍。盖机构可以以各种方式实现,包括通过可枢转地安装的盖板、光圈机构和风扇式盖等实现。可以通过各种方式检测碎片,包括通过应变传感器、光检测器和接近传感器检测。
Determination of Acid Red 26 in Dyeing Wastewater by Ion Chromatography with UV Detector
Cai Haijiang, Gu Fuquan, He Qunying
(Institute of Shaoxing Water Environmental Science Co., Ltd.,Shaoxing 312000, China) Pan Guangwen, Ye Mingli (Thermo Fisher Scientific Co., Ltd., Shanghai 201203, China)
An ion chromatography (IC) method was developed for the determination of acid red 26 in dyeing wastewater. 100 mmol/L sodium perchlorate solution-acetonitrile (1∶1) was used as the eluent at flow rate of 1.0 mL/min. The analytical column was DIONEX IonPac AS16 (250 mm×4 mm). The detection was performed by a Dionex VWD3100 UV/Vis detector. The quantitive analysis of external standard calibration curves was used. The linear range of the method for acid red 26 was 0.1-20 mg/L (r=0.999 9). The average recoveries were 98.4%-101.0% with the relative standard deviations (RSD) no more than 0.5%. The detection limit (S/N=3) was 0.03 mg/L. The RSDs of the retention time, peak area and peak height were 0.10%, 0.50% and 0.15%, respectively. The interference of many anions in dyeing wastewater was elimated by using the UV detecter.
ion chromatography; acid red; dye; dyeing wastewater
O657.7
A
1008-6145(2013)02-0053-04
10.3969/j.issn.1008-6145.2013.02.015
*绍兴市水环境研究公共服务平台-水质检测子平台建设(二期)项目(2009C10005)
联系人:叶明立; E-mail: mingli.ye@thermofisher.com
2013-02-07