二乙酰一肟-氨基硫脲法测定游泳池水中尿素实验条件的研究

从欢欢

北京中飞华正检测技术服务有限公司，北京 101300

我国游泳场所卫生场所明文规定，游泳池中尿素含量不得超过2.5 mg/L。目前测定游泳池水中尿素的方法主要有邻苯二醛法、苯酚-次氯酸盐光度法、OPA 法、urase-berthlot 法、二乙酰一肟法等。二乙酰肟安替比林法是国家标准方法，但在实际应用中存在诸多问题，如曲线线性浓度范围小，曲线不易做成；加热时间过长；在沸腾情况下，比色管帽极易喷溅，易损失液体；显色时间过长且显色后要立即测定。综合上述问题，用氨基硫脲代替二乙酰一肟法测定尿素，从扩大标准曲线范围、最佳吸收波长、温度的条件、加热时间等方面筛选最佳测定条件，并确定方法检出限、准确度和精密度，从而建立一种方便、实用的测定方法。本文基于国家标准方法，建立二乙酰一肟-氨基硫脲测定游泳池中尿素的方法，从波长的选择、酸度的条件、试剂的加入量、温度的条件、加热时间来寻求最佳条件。

1 实验部分

1.1 实验的仪器和试剂

1.1.1 实验仪器

实验中所用的仪器见表1。

表1 实验仪器

表2 实验试剂

1.1.2 实验试剂

1.2 实验原理

1.2.1 二乙酰一肟-氨基硫脲测定尿素的实验原理

二乙酰一肟法测定尿素的主要反应原理是血清中尿素在氨基硫脲存在下与二乙酰一肟在遇热强酸溶液中生成红色复合物，该复合物与尿素含量成正比。在最大吸收波长下符合朗伯-比尔定律，即溶液吸光分子在最大吸收波长的吸光度A 与该吸光分子的浓度C 的关系[1]。

1.2.2 二乙酰一肟-氨基硫脲测定尿素的实验方法

在室温下，在25.0 ml 比色管中加入10.0 ml 样品，同时做标准曲线。另取比色管，向其中加入尿素标准使用液：0.00 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、5.00 mL、7.00 mL。于上述各管中加入二乙酰一肟-氨基硫脲溶液2.00 mL，磷-硫混酸溶液5.00 mL，并用超纯水稀释至25 mL，混匀。将上述各管放在水浴锅沸水浴中加热20 min，取出并在流动的自来水中冷却大约2 min。立即以超纯水为对照，在480 nm 处，用1 cm 比色皿比色，以浓度对应吸光度，制作标准曲线，以水样的吸光度从曲线查出尿素质量。

1.2.3 准确度的测定方法

取相同的两个实际样品，其中一个装的是尿素标准溶液的标准物质，两个实际样品按照相同的实验步骤同时测量[2]。加入标准品后的结果减去加入标准品前的结果，减去值与加入标准品的准确值之差的比值即为样品的标准回收率。

1.2.4 精密度的测定方法

取3 个（低、中、高）不同浓度的自制实际样品，每个浓度平行测定6 次，计算其标准偏差和相对标准偏差来表示精密度。

1.2.5 检出限

取空白样品测定空白值，平行测定11 次，用质量或浓度单位计算检出限[3]。

2 实验结果与讨论

2.1 二乙酰一肟-氨基硫脲测定尿素的实验条件

2.1.1 最大吸收波长的选择

当尿素的质量浓度为5.00 mg/L 时，在可见分光光度计440～520 nm 波长之间，二乙酰一肟-氨基硫脲测定尿素吸收曲线波长440～500 nm 之间，最大吸收峰在480 nm 处，因此选择480 nm 为最大吸收波长。

2.1.2 二乙酰一肟-氨基硫脲浓度对测定结果的影响

分别对2.00 mg/L 尿素溶液和5.00 mg/L 尿素溶液取不同用量，分别为0.50 mL、1.00 mL、1.50 mL、2.00 mL、2.50 mL、3.00 mL、3.50 mL、4.00 mL、4 mL。在最大波长480 nm 处测定吸光度。当二乙酰一肟-氨基硫脲的用量到2.00 ml 时吸光度最大，说明反应程度完全。继续增加二乙酰-氨基硫脲的用量，吸光度没有什么变化，表示显色稳定。高低浓度的尿素溶液反应结果一致。所以二乙酰一肟最大加入量选择2.00 mL 最为合适。

2.1.3 酸度对测定结果的影响

当确定二乙酰一肟-氨基硫脲的用量为2.00 mL 时，混酸溶液的加入量为2.00 mL、3.00 mL、5.00 mL、7.00 mL、9.00 mL、10.00 mL。在最大吸收波长480 nm 处测定吸光度，当尿素质量浓度为20 μg/20 mL、混酸溶液的加入量为5.00 mL 时，吸光度变化不大，所以选择混酸溶液为5.00 mL。

2.1.4 显色时间对测定结果的影响

当二乙酰一肟-氨基硫脲的加入量为2.00 mL、混酸溶液为5.00 mL 时，显色时间为10 min、20 min、30 min、40 min、50 min。在最大吸收波长480 nm 处测定吸光度，可以看出，显色反应从加热10 min 开始上升，每隔10 min 测定一次吸光度。加热至20 min 后，再接着加热，吸光度无明显变化，表明加热20 min 时显色完全。继续加热后，虽然吸光度有所下降，但在40 min 内吸光度相对稳定，所以选择20 min 为显色时间。

2.1.5 标准曲线系列

在室温下，按照二乙酰一肟-氨基硫脲测定尿素的实验方法，制作标准曲线，以水样的吸光度从曲线查出尿素质量。具体情况见表3。

表3 标准曲线系列

2.1.6 结果计算

水样中尿素的浓度[4]：

2.1.7 精密度的测定

自制质量浓度为1.00 mg/L、5.00 mg/L、7.00 mg/L 的样品，各平行测定6 次。按照实验方法，计算出相对标准偏差和标准偏差，使用公式：

可以得知，对已知质量浓度1.00 mg/L 的样品进行平行测定6 次，相对标准偏差为2.08%，小于5%，表明精密度好；对已知质量浓度5.00 mg/L 的样品进行平行测定6 次，相对标准偏差为0.57%，小于5%，表明精密度好；对已知质量浓度7.00 mg/L 的样品进行平行测定6 次，相对标准偏差为0.43%，小于5%，表明精密度好。

2.1.8 准确度的测定

自制质量浓度为1.00 mg/L、3.00 mg/L、5.00 mg/L 的尿素样品，按照实验方法，以质量对应吸光度，计算加标回收率，使用公式：

取0.5 mL 100 mg/L 的尿素标准溶液，分别加入自制样品1、2、3 中，定容至25.0 mL，此时加标量为2 mg/L。分别对高、中、低三个浓度的水样计算加标回收率，加标回收率在95.0%～104.2%之间，准确度良好。

2.1.9 方法检出限

按照样品分析的全部步骤，重复n 次空白实验，将各测定结果换算为样品中的浓度或含量，计算n次平行测定结果对的标准偏差[5]。按公式5 计算方法检出限。

方法检出限测定结果得知标准偏差为0.080 2，t（n-1，0.99）为2.764，取样体积为10.0 mL，尿素检出限为0.02 mg/L。

3 结论

室温条件下，加入10.0 mL 水样于上述25 mL比色管中，再依次加入二乙酰一肟-氨基硫脲溶液2.00 mL、混酸溶液5.00 mL，然后用纯水分别稀释至25.00 mL，混匀静置。将上述各管放在沸水浴中加热20 min，取出并在流动的水中冷却2 min。立即以纯水为对照，在480 nm 处用1 cm 比色皿比色。用二乙酰一肟-氨基硫脲测定游泳池水中的尿素。本实验结果的相对标准偏差值均小于5 %，检出限为0.02 mg/L，加标回收率范围在95.0%～104.2%之间，均符合国家标准要求。

在最大吸收波长480 nm 处测定吸光度，二乙酰一肟-氨基硫脲溶液2.00 mL，混酸溶液5.00 mL，加热20 min 为实验条件，扩大标准曲线范围可以使测定效果具有加热时间短、减少溶液消耗、显色度好、不易褪色、灵敏度高、准确度高等优点。