全自动法测定水中阴离子表面活性剂研究

(上海理工大学环境与建筑学院，上海 200093)

目前，国内测定水中阴离子表面活性剂执行《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494—1987)[1]，该方法原理是阳离子染料亚甲蓝与阴离子表面活性剂作用，生成蓝色的盐类，统称为亚甲蓝活性物质(MBAS)。该生成物可被氯仿萃取，其色度与浓度成正比，用分光光度计在波长652nm处测量氯仿层的吸光度。该实验方法的操作需要氯仿3次萃取、1次洗涤和1次定容过程，实验操作复杂，过程繁琐。氯仿易挥发，有毒性，作用于中枢神经系统，具有麻醉作用，对人体可能有损害。采用全自动的方法可将伤害降到最低。本研究通过大量论文[2-9]和实验研究[10-14]，探讨用自动仪器测定水中阴离子表面活性剂的可行性。使用全自动的阴离子表面活性剂分析仪来进行测量，可避免手工操作的一些不确定性，使对比结果更可靠，也减少人与有机萃取剂氯仿的接触。

1 实验

1.1 原理

阴离子亚甲蓝染料与阴离子表面活性剂作用生成易于被有机溶剂三氯甲烷萃取并均匀分布的蓝色显色物质，统称为亚甲蓝活性物质(MBAS)。其色度与浓度成正比。通过计算机程序控制，仪器自动调零。然后分别自动抽取25mL的亚甲蓝溶液、以及3次且每次10mL氯仿通过注射器和管路注入到自动进样器上的水样中，用电动搅拌器进行充分搅拌萃取。静止分层后，转移萃取层至分离杯加入25mL洗涤液进行磁力搅拌洗涤，去除干扰物质，并抽取待测氯仿层到1cm比色皿中进行测量。在显示屏上显示结果，测量完成。整个过程全部是自动化，不需要人为手动操作。

1.2 主要仪器

OL2010阴离子表面活性剂自动分析仪(上海昻林科学仪器有限公司)

测量原理：按国家“GB7494—1987”号标准，将萃取剂自动注入水样中，通过自动搅拌萃取，将水中阴离子表面活性剂萃取到试剂中，经分离装置将水与试剂分开，再自动测量得出结果。

1.3 试剂

(1)十二烷基苯磺酸钠标准使用液(10mg/L)：准确吸取国家标准物质十二烷基苯磺酸钠标准储备液(1000mg/L)5mL于500mL容量瓶中，用纯水定容至500mL。

(2)亚甲蓝溶液：称取50g一水合磷酸二氢钠溶于300mL水中，转移到1000mLl容量瓶内，缓慢加入6.8mL浓硫酸，摇匀。另称取30mg亚甲蓝(指示剂级)用50ml水溶解后也移入容量瓶，用纯水稀释至标线。

(3)洗涤液：称取50g一水合磷酸二氢钠溶于300mL水中，转移到1000mL容量瓶内，缓慢加入6.8mL浓硫酸，用水稀释至标线。

(4)三氯甲烷(AR)。

1.4 实验步骤

1.4.1 取样

使用专用能直接读取样品体积的100mL样品杯，可直接上机(自动进样器)萃取，无需转移。

水样体积：100mL

1.4.2 手动测量

手动实验方法步骤依据 《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494-1987)

1.4.3 自动测量

使用OL2010阴离子表面活性剂自动分析仪，设置好仪器及试剂参数，萃取剂自动注入水样中，通过高速搅拌萃取，将阴离子表面活性剂萃取到试剂中，经分离装置和无水硫酸钠将水与试剂分离。在波数652nm处测量，实验过程全自动。

设置主要参数：

萃取次数：3；

试剂体积：30mL；

亚甲蓝：25mL；

洗涤液：25mL。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线的比对

通过配置标准系列测定其吸光度，以测得的吸光度扣除试剂空白值与相应的LAS量(mg)绘制标准曲线：y=bx+a。b为校准曲线斜率，a为截距。国标法与仪器法所得的标准曲线和相关系数见表1。

表1 标准曲线和相关系数

从表1可以看出，两种方法的相关系数完全满足r≥0.9990的要求，符合测量要求。

2.2 仪器最低检出限

取11个纯水水样于样品杯中，每个100mL，用仪器测量水样中阴离子表面活性剂的浓度，检测结果见表2。

表2 仪器最低检出限

从表2可以看出，用仪器自动测量水样中的阴离子表面活性剂，测量的最低浓度为0.031mg/L，低于国标方法中0.05mg/L的检出限，说明仪器的检出限更低，灵敏度更高，扩大了阴离子表面活性剂的检出范围。

2.3 仪器稳定度实验

分别取具有代表性的地表水样(北京八里庄和高碑店污水处理厂出水)，标记水样为A1，A2。用仪器对其进行6次测定，平行性结果见表3。

表3 仪器稳定度检测

通过两组数据可以看出，仪器具有良好的实验稳定性，多次测量数据具有较高的平行一致性。

2.4 精密度和准确度

在实验室配制阴离子表面活性剂标准溶液，分别对该标准溶液进行人工萃取测量和仪器自动化测量，平行测定8次，计算精密度，结果以相对标准偏差RSD记。测定及计算结果如表4所示。

实验结果显示：在同等条件下，阴离子表面活性剂自动测量的RSD为2.1 %，国标法手动萃取测量的RSD为4.3 %，两种方法比较自动化仪器测量精密度更高，优于实验室中手动萃取的实验精密度，完全符合实验室中对实验精密度的需求。

表4 精密度测量

续表4

2.5 加标回收率

取北京某地区河流的水样进行编号做加标回收实验。两组水样中加入十二烷基苯磺酸钠标准溶液(10mg/L)，分别测定水样和加标样浓度3次取平均值，结果见表5。

表5 回收率实验结果

从表5数据可以看出，仪器测量水样加标回收率在80%～115%之间，符合实验要求。

3 结论

实验结果说明，用OL2010阴离子表面活性剂自动分析仪进行取样、萃取、分离、测量等全自动过程的方法测定水中的阴离子表面活性剂，精密度和准确度均很好，与国家标准方法比较无显著性差异，满足实验要求。在最低检出限方面，仪器的检出范围广，检出的最低浓度更低。该方法检出水中阴离子表面活性剂操作过程简化，在测量过程中不需要实验人员接触任何化学试剂，减轻对人体的危害。仪器的检测结果符合国标的要求，适用于地表水和地下水中阴离子表面活性剂含量的常规性检测工作。

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