水中铝测定空白值影响因素的研究

2016-02-16蔡衍儒王晓波张振山

供水技术 2016年6期

关键词：天青缓冲溶液比色

蔡衍儒，王晓波，张振山

(潍坊市市政公用事业管理处，山东潍坊261041)

水中铝测定空白值影响因素的研究

蔡衍儒，王晓波，张振山

(潍坊市市政公用事业管理处，山东潍坊261041)

针对采用铬天青S分光光度法检测水中铝时空白值不稳定的问题，对铝空白值测定条件中的实验用水、显色剂放置时间、显色剂用量等因素进行优化和选择，确定了最佳实验条件，为实际工作提供参考。

铝；空白值；铬天青S分光光度法

铝盐作为混凝剂在生活饮用水处理中被广泛使用[1-2]，《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)规定饮用水中的铝最高含量不得超过0.2 mg/L[3]。《生活饮用水标准检验方法金属指标》(GB/T 5750.6—2006)对饮用水中铝的测定推荐了常规理化分析方法和仪器分析法，其中铬天青S分光光度法为第一推荐法，即仲裁法，该方法适用于生活饮用水及其水源水中铝的测定[4]。多年对铝项目的检测发现铝空白值不稳定，变化很大(0.10～0.30)，这会影响实验结果的准确性和精密性，导致实验失败，因此对检测分析中空白值的控制至关重要。笔者拟通过对影响空白值的主要影响因素进行研究，确定最佳的实验条件，为实际工作提供更准确、更可靠的实验数据。

1 实验仪器与试剂

紫外可见分光光度计，TU-1901型(北京普析通用仪器)；酸度计，pHS-3C型。

铬天青S溶液(1 g/L)：称取0.1 g铬天青S(C23H13O9SCl2Na3)溶于100 mL乙醇溶液(1+1)中，混匀。

乳化剂OP溶液(3+100)：吸取3.0 mL乳化剂OP溶于100 mL纯水中。

溴代十六烷基吡啶(CPB)溶液(3 g/L)：称取0.6 g CPB(C21H36BrN)溶于30 mL乙醇[φ(C2H5OH)=95%]中，加水稀释至200 mL。

乙二胺-盐酸缓冲液(pH=6.7～7.0)：取无水乙二胺 (C2H8N2)100 mL，加纯水200 mL，冷却后缓缓加入190 mL盐酸(ρ20=1.19 g/mL)，混匀，pH>7或pH<6时可分别添加盐酸或乙二胺溶液(1+2)用酸度计进行调节。

对硝基酚乙醇溶液(1.0 g/L)：称取0.1 g对硝基酚，溶于100 mL乙醇[φ(C2H5OH)=95%]中。

氨水(1+6)。硝酸溶液(0.5 mol/L)：吸取3.2 mL硝酸，加水稀释至100 mL。

铝单元素溶液标准物质：购自国家有色金属及电子材料分析测试中心，编号GSB 04-1713-2004，浓度为1000μg/mL。

铝考核样：购自环境保护部标准样品研究所，标准品代号GB 07-1375-2001，编号205009，标准值为(0.217±0.022) mg/L。

2 实验方法

按照《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750.6—2006)中1.1测定方法进行操作。

3 结果与讨论

3.1 实验用水对空白值测定的影响

选用3种不同的纯水：新制备的去离子水、RO膜反渗透水、某直饮水厂生产的纯净水，分别取25.00 mL于50 mL比色管中，均进行6次平行测定其空白吸光度值。

不同的实验用水对空白值测定的影响见表1。从表1可以看出，3种实验用水的效果差别不明显，相对标准偏差分别为7.17%、5.93%和7.43%，在统计学误差允许(≤10%)内。3种用水均可满足实验需要，一般情况下使用去离子水即可。

表1 实验用水对空白值测定的影响

3.2 不同空白值对测定结果的影响

对同一水样进行测定，表2所示为不同空白值对测定结果的影响。可以看出，空白值控制在0.2左右，考核样的数值最接近真值。

表2 不同空白值对测定结果的影响

3.3 铬天青S溶液放置时间对空白值测定的影响

取25.00 mL去离子水于6只50 mL比色管中，按照测试步骤加入试剂，但6只比色管中加入的铬天青S溶液放置时间不同，分别是现用现配、放置1周、2周、1月、2月和3月。放置时间对空白值测定的影响见表3。

表3 铬天青S溶液放置时间对空白值测定的影响

由表3可知，将新配置的铬天青S溶液于玻璃瓶内存放，空白吸光值会随铬天青S存储时间的增加而变化。因此，配置好的铬天青S溶液放置最好不超过两周。

3.4 铬天青S溶液加入量对空白值测定的影响

取25.00 mL去离子水于5只50 mL比色管中，分别加入1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL铬天青S溶液，空白值测定结果见图1。从图1可以看出，铬天青S溶液的用量对吸光度值有较大的影响，加入量小时不能完全反应，加入量大则显色太深，影响测定，选择2.0 mL较为合适。

图1 铬天青S溶液加入量对空白值测定的影响

3.5 缓冲溶液加入量对空白的影响

取25.00 mL去离子水于5只50 mL比色管中，分别加入1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL缓冲溶液，测定空白值。实验发现，缓冲溶液的用量为3.0 mL时，水样的测定结果更为稳定，考核样越接近真值，选择3.0 mL较为合适。

3.6 试剂纯度的影响

实验所用试剂除盐酸外，均用分析纯。配制乙二胺-盐酸缓冲溶液时，盐酸使用优级纯比分析纯可以获得更稳定的空白数值。

3.7 玻璃器皿的影响

比色管使用前需经(1+9)硝酸浸泡除铝；比色皿使用前先用(1+9)硝酸浸泡，可以降低比色皿间的误差，再用纯水清洗。

比色完毕，先用洗涤剂刷洗比色管，然后再用(1+9)硝酸浸泡过夜，而后直接用纯水冲洗，沥干备用。

4 灵敏度与精密度检验

4.1 灵敏度试验

取50 mL比色管8支，分别加入0，0.20，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00 mL铝标准使用溶液，加纯水至25 mL。再按步骤3.2、3.3加入试剂，其中铬天青S溶液的用量为2.0 mL，缓冲溶液的用量为3.0 mL，对标准系列于620nm波长处测其吸光度。以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，回归方程为y=0.158 65x-0.005 59，相关系数R=0.999 7，标准曲线如图2所示。

图2 铬天青S分光光度法测定铝的标准曲线

4.2 精密度试验

4.2.1 水样检测

移取10.00 mL水样至50 mL比色管中，加纯水至25 mL，再按实验方法加入试剂，其中铬天青S的用量为2.0 mL，缓冲溶液的加入量为3.0 mL，于620 nm波长处测其吸光度，6次测定结果如表4所示。从表4可以看出，其平均值为0.214 mg/L，标准偏差为0.28%，在统计学误差允许范围(≤10%)内；相对标准偏差为1.31%，也在统计学误差允许范围(≤10%)内。