4-氨基安替比林萃取分光光度法测定挥发酚主要问题的研究

2020-12-28刘婷婷李强

中国化工贸易·中旬刊 2020年6期

刘婷婷李强

摘要：挥发性酚类的分析普遍采用4-氨基安替比林萃取分光光度法。该方法测定饮用水中挥发酚存在多种影响因素，为了保证挥发酚测定的精密度和准确性，本文针对样品采集及保存、去除干扰、预蒸馏、试剂配制、显色萃取和安全防护等方面的细节问题进行讨论分析，提出每个实验环节的注意事项并严格遵守执行，以提高工作效率及分析结果的准确度，通过实验结果对其影响程度进行了探讨。

关键词：挥发酚;4-氨基安替比林;测定影响;因素分析

酚类化合物是羟基与苯环上的碳相连生成的芳香族羟基化合物，根据苯环上羟基数目的多少分为一元酚，二元酚及多元酚。挥发酚通常是指沸点在230℃以下的酚类，属一元酚，是高毒物质。酚类化合物进入地面水，如以地面水作为饮用水源，酚类化合物与水中余氯作用生成令人厌恶的氯酚臭类物质，使自来水有特殊的氯酚臭，其嗅觉阈值为0.01mg/L。而在不含游离氯的水中，酚的最高允许浓度为1.0mg/L。我国生活饮用水水质标准中规定挥发酚类不超过0.002mg/L。挥发性酚类的分析方法较多，但普遍采用的是4-氨基安替比林萃取分光光度法。本文对该方法测定饮用水中挥发酚的多种影响因素进行了探讨。

1 原理

在pH10.0±0.2和有氧化剂铁氰化钾存在的溶液中，酚与4-氨基安替比林生成红色的安替比林染料，用氯仿萃取后比色定量。反应式如下：

2 实验内容和结果分析

2.1 4-氨基安替比林纯度的影响

4-氨基安替比林易吸潮、结块、氧化变质，产生安替比林红，造成空白值升高，影响测定结果的准确度。购买4-氨基安替比林试剂时，应选择刚生产、刚分装，试剂不结块、呈淡黄色的产品。购买后应置于干燥器中避光保存。如发现比试剂分解，可用10.0mL三氯甲烷萃取100mL 4-氨基安替比林显色剂提纯以降低空白值（提纯方法：将100mL2.0% 4-氨基安替比林溶液移至250mL的分液漏斗，加入5mL氯仿萃取，重复两次，棄去氯仿相，萃取至无色透明的溶液待用），提纯后试剂浓度虽有降低，但不影响测定结果。为此，我们对提纯前后，浓度为0.010mg/L的苯酚标液做了对比分析，其结果如表1。

未提纯的空白吸光度是提纯后的1.5倍，这是由于未提纯的4-氨基安替比林的深橙色杂质被萃取到氯仿中，在波长460nm处有强烈吸收。未提纯时，0.010mg/L苯酚标液吸光度极差为0.010，而0.002mg/L标准溶液的吸光度是0.007，可见这足以引起超出标准规定限值1.5倍的误差。提纯后极差值仅为0.002，且精密度RSD由6.9%降为1.8%，大大提高了精密度，为提高准确度奠定了基础。

2.2 加氯消毒的影响

原水中挥发酚含量极低，故加入一定量的苯酚标准溶液，混匀后，分两组，每组5份，每份250mL。其中一组加入相同量的少量二甲苯，向两组中再分别加入氯进行蒸馏测定，结果见表2。

表2结果表明：对于同一样品，随着加氯量的增加吸光度增大，究其原因是余氯与酚反应生成氯酚，氯酚的吸光度升高。在相同的加氯量条件下，含有二甲苯水样的吸光度均比不含二甲苯水样高，说明部分二甲苯在氯的存在下转化为可测定的酚。为了消除这种干扰，在采集含有余氯的水样时，要加入过量硫酸亚铁还原。在水处理过程中，加氯消毒是唯一能将非挥发酚类转变为挥发酚类的过程。

2.3 不同蒸馏量的影响

取原水加苯酚标准溶液，然后分为4组，按不同蒸馏量测定本底及加标后水样挥发酚含量，结果如表3所示。

对于同一水样，蒸馏液体积比50%时，测得挥发的酚只占总量的43.5%，还不到一半，说明原水中酚的挥发缓慢，此时加标回收率已达83.7%，它一方面说明苯酚相对易挥发，另一方面也说明水中残留的少量酚难挥发。随着蒸馏量体积比增加，测得的本底升高，回收率也升高，当蒸馏液体积比达90%时，测得的本底占总本底的98.1%，回收率达95.0%。在此之后，二者趋于稳定。由于饮用水中酚含量低，同时标准限值也低（<0.002mg/L），因此，在测定中蒸馏液所占水样体积比不得小于90%，最好达到100%。

2.4 4-氨基安替比林用量的影响

加入不同量的4-氨基安替比林测定结果见表4。

由实验结果看，空白吸光度与4-氨基安替比林用量正相关，2% 4-氨基安替比林用量从0.9mL增加到1.8mL，空白值由0.062上升到0.084。同样，对标样也有相同影响，由0.105升为0.132，这可能是4-氨基安替比林缩合成安替比林红，从而吸光度升高。4-氨基安替比林的用量不仅影响空白值，同样也影响到标准值的吸光度。因此，4-氨基安替比林用量必须准确加入。

2.5 氧化剂铁氰化钾用量的影响

通过实验并查阅相关资料，认为在有机相比色，由于铁氰化钾不被提取，所以对吸光度无影响，但试剂的用量必须过量，因为铁氰化钾不仅促使4-氨基安替比林与挥发酚的缩合，并有可能促成4-氨基安替比林自身的缩合。8%铁氰化钾用量小于1mL时会造成显色不完全，水本的颜色褪尽或很淡。

2.6 4-氨基安替比林和铁氰化钾溶液的稳定性实验

按规范要求，4-氨基安替比林和铁氰化钾溶液要临用时现配，但实际工作中由于样品数量和检测时间的不确定，为了方便工作，避免浪费，将配制好的溶液储于棕色试剂瓶，放4℃冰箱保存，用此试剂连续5天测定0.010mg/L苯酚标准溶液。结果显示：在4℃条件下保存五天内使用储放的溶液，对测定结果无明显影响。这既方便了工作又取得了良好经济效益。

2.7 其他因素的影响

据《水和废水监测分析方法指南》介绍，影响发酚测定的因素还包括pH值及温度等，如pH值超出10±0.2的范围会引起较大的误差，温度不同时，空白值的差别也较大。另外，萃取时萃取强度及时间，对吸光度也有一定影响，操作时应尽量保持一致。

3 结论

①4-氨基安替比林纯度对测定结果有重要影响。用氯仿提纯后，空白和样品的吸光度均明显下降，同时，三次测定0.010mg/L的酚标液的精密度RSD由6.9%下降为1.8%;

②水体中会有可转化为挥发酚类的物质，在经加氯消毒的过程中，会促成这些转化过程的发生，具体表现为，含有游离氯的水样经脱氯处理后，吸光度及其挥发酚含量测定值有所降低;

③余氯的存在会使酚的测定结果偏高，取样时应加入过量的硫酸亚铁还原;

④在测定饮用水酚时，蒸馏液体积与原水样的体积比不得小于90%，最好达到100%;

⑤4-氨基安替比林用量与吸光度成正相关，因此须准确加入;

⑥在有机相比色，由于铁氰化钾不被提取，所以对吸光度无影响。但试剂的用量必须过量;

⑦配制好的4-氨基安替比林和铁氰化钾溶液放4℃冰箱保存，可使用五天而不影响测定结果。这既提高工作效率又增加了分析结果的准确度。

参考文献：

[1]蒙源.4-氨基安替比林的提纯对分光光度法测定挥发酚的影响[J].大众科技，2018（09）.