氰化物测定中的试剂替代
2016-12-20于博
于 博
(东北石油大学 化学化工学院,黑龙江 大庆 163318)
氰化物测定中的试剂替代
于 博
(东北石油大学 化学化工学院,黑龙江 大庆 163318)
水质 氰化物的测定,容量法和分光光度法HJ484-2009,方法2 异烟酸-吡唑啉酮分光光度法中,可以把N,N-二甲基甲酰胺换成无水乙醇。使用无水乙醇后,对试验条件、标准曲线、标准样品测定等进行了选择和测定,结果显示,无水乙醇替代N,N-二甲基甲酰胺测定氰化物无显著性差异,符合质量控制要求。
氰化物;无水乙醇; N,N-二甲基甲酰胺;替代
按照HJ484-2009方法2[1],测定水中的氰化物,其中所用的试剂吡唑啉酮是用N,N-二甲基甲酰胺溶解配制,N,N-二甲基甲酰胺有腥臭气味,可通过皮肤、呼吸、消化道进入人体,能毒害人的眼睛、皮肤及肝肾。改用无水乙醇作溶剂溶解吡唑啉酮,无水乙醇作为溶剂对人体几乎无毒害作用,同时溶解效果好。用替代后的试剂分析环境标准样品,与N,N-二甲基甲酰胺作溶剂的测定结果无显著性差异,标准样品分析在质量控制要求范围内。
1 实验部分
1.1 实验仪器
(1)722G分光光度计,上海光谱仪器有限公司。(2)25 mL具塞比色管。(3)KDM型连续可调电子控温电热套,甄城华鲁电热仪器有限公司。(4)DK-S12型电热恒温水浴锅,上海森信实验仪器有限公司。
1.2 试剂[2]
(1)氯胺T,(2)吡唑啉酮,(3)异烟酸,(4)无水乙醇,(5)N,N-二甲基甲酰胺。(6)1 g·L-1氢氧化钠水溶液,(7)10 g·L-1氢氧化钠水溶液,(8)20 g·L-1氢氧化钠水溶液,(9)10 g·L-1氯胺T,(10)溶液磷酸盐缓冲溶液(pH=7),(11)氰化钾标准使用溶液,(12)异烟酸-吡唑啉酮混合显色剂,(13)100 g·L-1Na2-EDTA,(14)磷酸,以上试剂均为分析纯。
2 实验条件的确定
2.1 最大吸收波长的测定
分别称取0.20 、0.25 、0.30 g吡唑啉酮用无水乙醇溶解,其余试剂按HJ484-2009方法2配制,在580~660 nm波长之间测定空白吸光值,显色时间40 min,找出最大吸收峰处的波长是638 nm。测定结果见图1。
由图1可见,用乙醇替代N,N-二甲基甲酰胺作溶剂,称取0.25 g吡唑啉酮,1.5 g异烟酸的混合显色剂,测定最大吸收波长在634~638 nm之间,实际使用638 nm。
2.2 显色时间
将0.25 g吡唑啉酮溶解于20 mL无水乙醇中,其余试剂按HJ484-2009方法2中的规定配制,在33 ℃下,显色时间分别为40、45、50、55 min测定标准样品GSBZ202255(55.1±5.3 µg·L-1)的值,三次测定结果的平均值为54.9、54.3、53.8、48.3µg·L-1。结果显示,显色时间在40~50 min之间结果准确,以下实验用40min。
图1 不同质量的吡唑啉酮不同波长对应的吸光值Fig.1 Absorbance of different quality pyrazoline under different wavelength
2.3 显色温度[3]
配制氰化物标准样品,分别在25、29、33、35℃温度下测定其值。显色时间为 40 min。经过对GSBZ202256(0.307±0.03)的测定,不同温度下测定结果分别为0.303、0.302、0.304、0.305mg·L-1。显色温度在25~35 ℃之间为最佳。实验温度取33℃。
2.4 吡唑啉酮用量
分别称取0.20 、0.25、0.30 g 吡唑啉酮溶解于20 mL无水乙醇中,按HJ484-2009方法2,显色时间40 min,测定GSBZ202257(0.146±0.013mg·L-1)样品,不同质量吡唑啉酮三次测定结果的平均值分别为0.143、0.145、0.130mg·L-1。吡唑啉酮质量为0.20 g和0.25 g时结果在范围内,0.30 g时偏低。
2.5 异烟酸用量
分别称取1.0、1.5、2.0 g异烟酸,吡唑啉酮取0.25 g溶解于20 mL无水乙醇中,按HJ484-2009方法 2测定国家标准样品 202257 (0.146± 0.013mg·L-1)。对应于不同质量的异烟酸,三次测定结果的平均值分别为0.129、0.145、0.146mg·L-1。异烟酸在1.5 g、2.0 g时测定结果准确,1.0 g时测定结果偏低。
2.6 氯胺T用量[3]
称取0.5 g氯胺T溶解于50 mL蒸馏水中,分别取0.10、0.20、0.30 mL,称取吡唑啉酮0.25 g溶解于20 mL无水乙醇中,按HJ484-2009方法2测定国家标准样品(0.146±0.013mg·L-1)。显色时间40 min,测定结果分别为0.131、0.146、0.165mg·L-1。结果表明,氯胺T取0.20 mL时为最佳。
采用不同的试剂用量、显色温度、显色时间对氰化物国家标准样品进行分析,结果表明,吡唑啉酮0.25 g,异烟酸1.5 g,氯胺T用0.20 mL,显色时间40 min,显色温度33 ℃,是最佳的实验条件。
3 氰化物标准样品的测定
3.1 制作标准曲线
于比色管中加入1.00mg·L-1的氰化钾标准溶液0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL,用NaOH(1 g·L-1)稀至10 mL,各管中加入5.0 mL磷酸盐缓冲溶液,混匀,迅速加入0.20 mL氯胺T(=10g·L-1),立即盖塞混匀,静置5 min,再加5.0 mL混合显色剂(0.25 g吡唑啉酮溶解于20 mL无水乙醇中,与异烟酸溶液1+5混合)。以下按HJ484-2009方法2操作。在33 ℃的水浴中显色反应40 min,用1cm比色皿,在638 nm波长处,测定吸光值。制作标准曲线。标准曲线计算结果列于表1和表2。
表1 无水乙醇作溶剂标准曲线Table 1 Standard curve while using anhydrous ethanol as solvent
表2 二甲基甲酰胺作溶剂标准曲线Table 2 Standard curve while using dimethylformamides as solvent
用t检验法[4],检验两种试剂所做的标准曲线斜率,标准曲线斜率以N,N-二甲基甲酰胺作溶剂的经验值为标准,给定α=0.05,由t表查得t(0.05)9=2.262 ,无水乙醇和N,N-二甲基甲酰胺做溶剂时,斜率平均值、标准偏差、t值分别为0.118 0、0.002 8、1.69和0.117 7、0.002 9、1.31。
两种试剂所做的标准曲线斜率[5]的 t值分别为1.69、1.31,均小于 t(0.05)9=2.262,两种试剂所做的标准曲线无显著性差异。
3.2 氰化物标准样品的测定
按HJ484-2009方法2中8 样品的制备,把配制好的标准样品制备成待测样品备用。同时用蒸馏水做空白。取制备好的样品,同曲线步骤进行测定。测定了国家标准样品GSBZ202256、GSBZ202257、GSBZ202259,结果见表3。
表3 两种溶剂测定结果Table 3 Test results of two solvents
4 结 论
本实验用无水乙醇代替-二甲基甲酰胺作溶剂,测定国家标准样品完全符合质量控制要求。可以考虑推广用无水乙醇替代二甲基甲酰胺进行氰化物的测定。
[1] 环境保护部. HJ484-2009. 水质 氰化物的测定 容量法和分光光度法[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2009: 1-8.
[2] 奚旦立, 孙裕生, 刘秀英. 环境监测 [M]. 第三版. 北京: 高等教育出版社, 2004: 94-95.
[3] 陈春花, 徐瑾. 水中总氰化物盲样考核中的几点体会[J]. 资源节约与环保, 2016, 1: 62.
[4] 中国环境监测总站环境水质监测质量保证手册编写组. 环境水质监测质量保证手册(第二版)[M]. 北京: 化学工业出版社, 2011: 262-300.
[5] 国家环境保护总局 水和废水监测分析方法编委会. 水和废水监测分析方法 [M].第四版. 北京: 中国环境科学出版社, 2002,12: 24-30.
Reagent Replacement in Determination of Cyanide
YU Bo
(College of Chemistry &Chemical Engineering,Northeast Petroleum University,Heilongjiang Daqing 163318, China)
In determination of cyanide with volumetric and spectrophotometry method HJ484-2009, N,N-dime thylformamide can be replaced by anhydrous alcohol. After using the anhydrous alcohol, test conditions, standard curve, the standard sample were selected and determined. The results show that there is no significant difference between the determination results of cyanide by using N,N-dime thylformamide and by using anhydrous alcohol, and the method meets the demand of quality control.
cyanide; anhydrous ethanol; N,N-dimethylformamides; replacement
X8
A
1671-0460(2016)11-2693-03
2016-06-21
于博(1989-),男,黑龙江省虎林人,硕士生,研究方向:环境化学。