缓冲溶液在异烟酸-吡唑啉酮分光光度法测定氰化物中的影响分析

陈玉柱 张晓莉（淮安市环境监测中心站 江苏 淮安 223001）

缓冲溶液在异烟酸-吡唑啉酮分光光度法测定氰化物中的影响分析

陈玉柱 张晓莉（淮安市环境监测中心站 江苏 淮安 223001）

异烟酸-吡唑啉酮分光光度法测定氰化物时，缓冲溶液的pH值影响方法的灵敏度。缓冲溶液理论pH值应该为6.84，并非HJ484-2009中给出的7。当变换吸收液浓度时将导致整个反应体系pH值的变化。当缓冲溶液pH值为6.8-7.0时，吸光度较高。为保证缓冲溶液pH值的准确性，应该从实验用水、配置试剂纯度、配置环境、配置后校准、使用时试剂是否结晶变质等角度进行控制。

缓冲溶液；氰化物；影响分析

缓冲溶液是一种能对溶液酸碱度起到稳定作用的溶液。它能够保持溶液pH值基本不变，避免溶液受到稀释、酸性物质、碱性物质的影响。

异烟酸-吡唑啉酮分光光度法测定氰化物时，极易受到缓冲溶液的影响，其中缓冲溶液的pH值直接影响方法的灵敏度，如果pH值误差太大，还可能导致整个显色反应失败。整个反应是在pH值为中性条件下进行，所以样品本身的pH值，吸收液的pH值，定容溶液的pH值都影响着显色反应。为深入了解缓冲溶液的对异烟酸-吡唑啉酮分光光度法测定氰化物的影响，本文根据缓冲溶液的配置方法，准确计算其pH值理论值，确定了最佳的缓冲范围，提出了测定氰化物时缓冲溶液的注意事项。

1 配置方法

按《水质氰化物的测定 容量法和分光光度法》（HJ484-2009）中方法，异烟酸-吡唑啉酮分光光度法的缓冲溶液配置方法如下：

磷酸盐缓冲溶液（pH=7）：称取34.0g无水磷酸二氢钾（KH2PO4） 和35.5g无水磷酸氢二钠（Na2HPO4）溶于水，定容至1000ml，摇匀。

2 缓冲机制

3 pH值的确定

34.0 g无水磷酸二氢钾（KH2PO4）和35.5g无水磷酸氢二钠（Na2HPO4），稀释定容至1000ml水中，其摩尔浓度C磷酸二氢钾=C磷酸氢二钠=0.250mol/L。

等浓度的酸式磷酸盐组成的缓冲溶液pH计算公式为：

表1 磷酸盐缓冲溶液配置比例

依据拉宾诺维奇著，尹承烈译《简明化学手册》（化学工业出版社，1983），采用1/15mol/L KH2PO4和1/15mol/L Na2HPO4溶液配置5.4-8.0的缓冲溶液，配置比例见表1。当KH2PO4和Na2HPO4等摩尔浓度等体积混合时，pH值为6.8，基本与上述计算结果一致。

综上所述，34.0g无水磷酸二氢钾（KH2PO4）和35.5g无水磷酸氢二钠（Na2HPO4），稀释定容至1000ml水中，其pH值应该为6.84。

4 缓冲范围

异烟酸-吡唑啉酮分光光度法的分析过程为：

取氰化物馏出液适量于具塞比色管中，再加入氢氧化钠溶液（1g/L）至10ml。加入5.0ml磷酸盐缓冲溶液，混匀，迅速加入0.20ml氯胺T溶液，立即盖塞子，混匀，放置3-5min。加入5.0ml异烟酸-吡唑啉酮溶液，混匀。加水稀释至标线，摇匀。在25-35℃的水浴装置中放置40min，立即比色。

缓冲溶液化学反应方程为：

5.0ml磷酸盐缓冲溶液中H2PO4-物质的量为5.0ml×0.250mol/L=1.25mmol，HPO42-物质的量为1.25mmol。加入氢氧化钠溶液（1g/L，0.025 mol/L）至10 ml，以最大体积计，OH-物质的量为10ml×0.025mol/L=0.25mmol。加入氢氧化钠后，H2PO4-为1.00mmol，HPO42-为1.50mmol，摩尔含量比1：1.5，对照表1，约相当于39：61，此时溶液pH值约为7.0。刚好保持中性反应条件。

10ml吸收液（为10g/L氢氧化钠溶液，摩尔浓度0.25mol/L），蒸馏后定容至100ml，若馏出液中无氰化氢，则馏出液浓度为1g/L氢氧化钠溶液，0.025 mol/L，加入10ml待测溶液后，再加5.0 ml磷酸盐缓冲溶液后，pH值为7.0，计算过程同上。刚好保持中性反应条件。

若变换吸收液浓度为20g/L，则馏出液浓度为2g/L氢氧化钠溶液，0.050mol/L，加入10ml待测溶液后，再加5.0ml磷酸盐缓冲溶液后，H2PO4-为0.75mmol，HPO42-为1.75mmol，摩尔含量比1：2.3，对照表1，此时溶液pH值约为7.2。变换吸收液浓度将导致缓冲体系的变化，进而影响显色的灵敏度。当吸收液使用较高浓度的氢氧化钠溶液时，应该使用酚酞指示剂，以0.1%盐酸调节pH值，至红色刚好褪去。

5 最佳范围的确定

显色反应在中性条件下进行，根据表1配置不同pH值的磷酸盐缓冲溶液，以编号为202259的的氰化物标准样品作为研究对象，在不同pH值条件下分别测得不同的吸光度，测定结果见表2。

由表可见，当缓冲溶液pH值介于6.8-7.0时吸光度较高，过低、过高均影响显色效灵敏度。因此，应当严格控制缓冲溶液pH值。

表2 磷酸盐缓冲溶液配置比例

6 注意事项

缓冲溶液的配置应该注意以下几点：

（1）稀释用水至少满足GB6682-2008中三级水的要求。因为氰化物缓冲液pH大于6，还要注意水中的二氧化碳的影响。

（2）配置试剂的纯度在分析纯（AR）以上。放置时间较长时，应该注意试剂是否变质。无水磷酸二氢钾和无水磷酸氢二钠容易吸水，使用前应该于110-130℃干燥2-3h，以具盖容器（如称量瓶）盛装，在干燥器内冷却至室温迅速称量。

（3）称量所用天平应该通过检定，必要时使用前校准。定容所用玻璃器皿应该保持完好无破损，以保证试剂配置的准确性。

（4）缓冲溶液配置时注意实验室内酸雾和碱性蒸汽的影响。

（5）缓冲溶液配置完成后，可以用经过校准的pH计或者精密pH试纸进行校准，以保证结果的准确性。

（6）缓冲溶液冷藏时易产生结晶，影响pH值，可待其恢复至室温后，震荡溶解。

（7）缓冲溶液保存期不超过三个月，当存在沉淀、混浊、霉变等现象时，应该重新配置。

7 结论与建议

异烟酸-吡唑啉酮分光光度法测定氰化物时，缓冲溶液理论pH值应该为6.84，并非HJ484-2009中给出的7。当变换吸收液浓度时将导致整个反应体系pH值的变化。缓冲溶液对测定灵敏度影响较大，当缓冲溶液pH值为6.8-7.0时，吸光度较高。为保证缓冲溶液pH值的准确性，应该从实验用水、配置试剂纯度、配置环境、配置后校准、使用时试剂是否结晶变质等角度进行控制。

〔1〕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（第二版增补版）〔M〕.北京：化学工业出版社，2009：167-170.

〔2〕HJ484-2009，水质氰化物的测定.容量法和分光光度法〔S〕.环境保护部，2009.

〔3〕张太平.磷酸盐缓冲溶液（Na2HPO4-NaH2PO4）pH计算公式及其应用〔J〕.高等函授学报（自然科学版），2001，14（2）：25-26.

〔4〕余超凤.浅谈水中总氰化物测定的影响因素〔J〕.低碳世界，2014，1：5-7.

〔5〕赵根成，王朝明，贾劲松等.异烟酸一吡唑啉酮分光光度法测定水中氰化物的质量控制〔J〕.环保科技，2014，20（4）：46-48.

〔6〕江文明，江诗颖.异烟酸-巴比妥酸比色法测定氰化物的探讨〔J〕.能源与环境.2015，118（7）：83-85.

Impact Analysis of Buffer Solution on the Determination of Cyanide by Isonicotinic Acid-pyrazolone Spectrophotometry

ChenYuzhu（Environment Monitoring Center Station of HuaiAn City HuaiAn JiangSu 223001）

The sensitivity of the method is affected by the pH of the buffer solution when the determination of cyanide is made by isonicotinic acid-pyrazolone spectrophotometry.The theoretical pH of the buffer solution should be 6.84，not 7 given in HJ484-2009.When the absorption liquid concentration is changed，the pH of the whole reaction system will be changed.When the buffer solution pH is 6.8-7.0，the absorbance is higher.In order to guarantee the accuracy of buffer solution’s pH，it should be controlled from the aspects of the experimental water，the purity of reagent，the configuration environment，the calibration after adjustment，and the crystallization and deterioration of reagents.

Buffer solution Cyanide Impact analysis

X832

A

1674-263X（2017）02-0052-03

2017-06-20

陈玉柱（1982-），男，工程师，本科，主要从事水质环境监测工作。