挥发酚实验的改进
——氯仿萃取4-氨基安替吡啉
2017-03-04秦林强郑平杰蒋长浩储德军高邮港邮供水有限公司江苏高邮225600
秦林强 郑平杰 蒋长浩 储德军(高邮港邮供水有限公司,江苏 高邮 225600)
挥发酚实验的改进
——氯仿萃取4-氨基安替吡啉
秦林强 郑平杰 蒋长浩 储德军(高邮港邮供水有限公司,江苏 高邮 225600)
用GB/T5750.4-2006(9.1)4-氨基安替吡啉三氯甲烷萃取分光光度法检测水样中的挥发酚,运用三氯甲烷萃取提纯4-氨基安替吡啉溶液,可有效地降低空白值,使其符合国标要求,且操作方便、简单,使用的试剂污染小,相关线性、准确度、精密度均符合相关标准。
挥发酚,三氯甲烷,4-氨基安替吡啉,萃取水中酚类属有毒物质,水体中本身含酚较少,超标多是由于化工原料或废液的泄露排放造成水体的污染从而引发各种疾病,同时含酚浓度高的废水不宜用于农田灌溉。挥发酚是水和废水例行监测工作中的必测项目之一。在我国,根据国标5750-2006方法中规定,采用4-氨基安替吡啉分光光度法测定水中酚含量,该法在技术较为经典可信,但在实际操作过程中存在许多问题,经常出现空白值远远超出允许值,从而影响其精密度、准确度。虽说空白值与多方面的因素有关,而4-氨基安替吡啉无疑是最为主要的影响因素,受氧化影响,本试剂极易形成安替吡啉红,从而使得空白值过高,基于此必须做提纯处理[1]。本法建议用三氯甲烷(优级纯)萃取4-氨基安替吡啉,以达到提纯的目的。
标准依据:《生活饮用水标准检验法感官性状和物理指标》GB/T5750.4-2006(9.1)、《水质挥发酚的测定蒸馏后4-氨基安替吡啉分光光度法》GB/T7490-1987。
适用范围:《生活饮用水标准检验法感官性状和物理指标》GB/T5750.4-2006(9.1)适用于生活饮用水及其水源水中挥发性酚类化合物的测定[2]。
检测浓度:《生活饮用水标准检验法感官性状和物理指标》GB/T5750.4-2006(9.1)最低检测质量为0.5μg酚。取水样250ml,那么相应的最低检测质量浓度应该是0.002mg/L酚(以苯酚计)。
测定原理:引用GB/T5750.4-2006中挥发性分类化合物的测定。
1 试验部分
1.1 试剂与仪器
本法所用纯水为密理博纯水仪制备,电阻率18.2MΩ/L;
CHCL3:解析纯:CuSO4·5H2O(100g/L):在100ml纯水中加入硫酸铜(10克),此溶液有效期1年;氨水-氯化铵缓冲溶液(PH 9.8):称取20g氯化铵(NH4C1)溶于100 ml氨水(ρ20=0.88g/ml)中,此溶液有效期6个月;4-氨基安替吡啉溶液(20g/L):在纯水中,置入4-AAP,C10H13ON3(2.0g),同样的要稀释到100ml,将其存放于棕色瓶子之中,临用时现配为佳;K3Fe(CN)6(80g/L):称取8.0g铁氰化钾[K3Fe(CN)6],溶于纯中,并稀释至100ml,储于棕色瓶中,临用时配制;硫酸溶液(1+9),此溶液有效期1年;酚标准贮备溶液:由国家标准物质研究中心提供GBW(E)080241,浓度1000mg/L;酚标准使用溶液:根据需要吸取酚标准贮备溶液10 ml稀释到100 ml,浓度为100mg/L,此溶液冷藏保存有效期6个月,再吸取该溶液10ml稀释到1000ml,浓度为1.00mg/L。此溶液冷藏保存有效期1个月;7230G型分光光度计;250ml、500ml分液漏斗;500ml全玻璃蒸馏器;10ml具塞比色管;250ml,1000ml容量瓶;250ml量筒。
1.2 试验方法
1.2.1 水样的采集和保存:
参考GB5750.02-2006中挥发酚的采集和保存。
1.2.2 水样处理:
用量杯量取水样250ml,并将水校放入全玻璃蒸馏瓶之中(500ml),将25ml纯水加入蒸馏瓶之中。本环节中的指示剂为甲基橙,利用硫酸溶液调整PH值,使其为4。此时水样逐渐变成橙色(之前为桔黄色)。同时加入玻璃珠与CuSO4·5H2O(5ml),蒸馏,直到形成馏出液(250ml)时,停止蒸馏。在水蒸汽的作用下,酚会以非常缓慢的速度挥发,要求所收集到的馏出液与原水样必须具有同等的体系。通过研究试验,发现两者的体系并不一致,即会对回收率造成一定影响。
注:不得用橡胶塞、胶皮管连接蒸馏瓶及冷凝器,否则可能出现干扰,导致实验数据不准确。
1.2.3 4-氨基安替吡啉溶液提纯:
配制好100ml,20g/L4-氨基安替吡啉溶液后,将其倒入250ml分液漏斗中,用刻度吸管吸取10ml三氯甲烷,放入分液漏斗中,充分震荡,静置,弃去下层三氯甲烷溶液。
1.2.4 比色测定
①.把所有的水样馏出液倒入分液漏斗之中(500ml)。分别取酚标准液即0.00,0.50,1.00,2.00,4.00,6.00,8.00和10.0ml,同时将上述标准液倒乘有纯水(100ml)的分液漏斗之中,并加入纯水,最后溶液为250ml。
②.依将将氨水-氯化铵缓冲液(2ml)加入至所有分液漏斗之中,并使其混合均衡,此后又加入4-氨基安替吡啉溶液(指的是经过三氯甲烷提纯过,加入量为1.5ml,最后还要加入K3[Fe (CN)6](1.5ml)溶液,并充分搅拌均衡,最后静放10分钟。加入氯仿(10.0ml),需振摇两分钟,静置使其分层。将棉花塞至分液漏斗之中,缓慢的将氯仿提取液放到干燥比色管之中,在460nm波长,结合分光光度计,参照比色皿,以氯仿为参照物,最后测定出吸光度。
③.从绘制的工作曲线上查出酚的质量浓度。
2 结果和讨论
配制四组曲线,其浓度与吸光度值关系如下表(单位:mg/L)
2.1 绘制吸光度对苯酚含量的标准曲线,测定结果如下图
浓度:0、0.002、0.004、0.008、0.016、0.024、0.032、0.040;
吸光度:
0.039 、0.061、0.080、0.118、0.189、0.276、0.339、0.420
0.041 、0.072、0.091、0.129、0.211、0.281、0.369、0.451
0.036 、0.052、0.071、0.109、0.179、0.262、0.324、0.406
0.046 、0.072、0.088、0.126、0.189、0.264、0.336、0.412
四组吸光度对应的R2分别是0.9992、0.9991、0.9993、0.9993满足相关质控要求,且空白值吸光度较低,均低于0.50,比未经三氯甲烷萃取的空白值明显下降,且符合国标低于0.80的标准要求。
2.2 质控分析
(1)盲样及平行
取中国环境监测总站的挥发酚标准样GSB 07-3180-2014 (200348)[(61.1±4.3)μg/L]10 mL,稀释至1000 mL容量瓶中,每次取250 mL标样到500 mL的锥形分液漏斗中,测定3次,分析步骤如上所述,(控制好20g/L4-氨基安替吡啉溶液的体积与三氯甲烷萃取液的体积比为10:1)。
三次实验结果分别为0.0605、0.0613、0.0602,盲样结果均在合格范围内,准确度较高。
对三次测定的结果进行统计检验,得其平均值为`x= 0.0607 mg/L,其标准偏差(SD)为0.57%,相对标准偏差(RSD)为9.39%,精密度较好。
(2)加标回收
配制加标的标准液为配制曲线用的标准GBW(E)080241(15114)[1000mg/L],取10mL标准液定容至1000ml容量瓶中,配制成10mg/L的中间液,再从中间液中移取10ml定容至100ml容量瓶中,配制成1.00mg/L浓度的使用液。以原水作为本底,移取2.00ml,5.00ml的使用液,分别放入两个1000ml容量瓶中,用原水定容至刻度线。配制成浓度为0.002mg/L和0.005mg/L的加标量。每个加标量平行测定三次,结果如下:0.002mg/L:0.00189、0.00193、0.00186,0.005mg/L:0.00488、0.00495、0.00490,加标浓度为0.002mg/L的回收率分别为94.5%,96.5%,93.0%,加标浓度为0.005mg/L的回收率分别为97.6%,99.0%,98.0%,回收率较好,均能控制在90%—110%,满足国标要求。
上述研究即可充分说明了,在测定样品时,使用三氯甲烷萃取的4-氨基安替吡啉不会对测试的精密度、准确度产生影响,而且满足实验室内部质控要求。
3 结语
测定水样中的挥发酚时,常会遇到由于纯水的质量及各种试剂纯度的影响,经常出现一种现象,即空白值已经超出了允许值范围,而这样一来其精密度、准确度等都将受影响,而其中4-氨基安替吡啉无疑质量无疑是最为主要的影响因素,受氧化影响,本试剂极易形成安替吡啉红,从而使得空白值过高,正是因为这样,所以有必要做提纯处理。文献[3]中的所使用的是苯提纯,但实验操作中发现,该方案在操作结果上同样可以降低4-氨基安替吡啉空白值浓度,但是比较三氯甲烷的萃取方法,苯有毒,容易形成二次污染。笔者认为测定挥发酚用三氯甲烷预先萃取4-氨基安替吡啉溶液,具有以下优点:
①利用分光光度法,萃取4-氨基安替吡啉,检测水样挥发酚。通过此法,能够将空值降到最低的范围之内,从而得出更为准确的标样,具有良好的精密度,除此之外,还兼具萃取方便、无污染等特点。
②可得出更为精准的测定标准样品,具有较高的精密度。
③在具体配制本溶液时一业要注意适量,在三氯甲烷萃取后,放置时间过长会导致空白值升高,因此建议临用时现配,以保证试剂纯度。
④在具体萃取时要合理控制量,一次性量不能过多,控制好4-氨基安替吡啉溶液(20g/L)的体积与三氯甲烷萃取液的体积比为10:1为宜。
[1]郑红等.挥发酚测定中降低空白值方法的探讨[N].海南大学学报自然科学版,2003.
[2]GB/T5749-2006生活饮用水卫生标准[S],GB/T5750-2006生活饮用水标准检验方法[S]。
[3]国家环保局水和废水监测分析方法(第3版)[M].北京:中国环境科学出版社,1989.407-412
秦林强(1981-),男,江苏省高邮市人,民族:汉,职称:助工,学历:本科。研究方向:检测。