亞甲藍(lán)分光光度法測定水中陰離子表面活性劑的方法研究

(甘肅省張掖水文水資源勘測局，甘肅 張掖 734000)

1 概述

陰離子表面活性劑是普通合成洗滌劑的主要活性成分，此類物質(zhì)進(jìn)入水體會(huì)形成泡沫覆于河面，使水中氧氣交換能力降低，從而導(dǎo)致水質(zhì)惡化，并對水生生物造成危害，因此陰離子表面活性劑是水環(huán)境污染控制的重要指標(biāo)。目前的水環(huán)境監(jiān)測中，測定水中LAS的含量最常用的是亞甲藍(lán)分光光度法，但國標(biāo)法需要反復(fù)萃取和洗滌，耗時(shí)長且分析人員的工作強(qiáng)度較大。本文根據(jù)其測定原理，就如何快速、準(zhǔn)確測定陰離子表面活性劑的含量進(jìn)行了研究，將國標(biāo)法規(guī)定的操作方法做了優(yōu)化，并對優(yōu)化方法的精度進(jìn)行了檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化的方法與國標(biāo)法無顯著性差異，能夠滿足水質(zhì)監(jiān)測需求。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

儀器 TU-1810DPC紫外可見分光光度計(jì)

試劑 直鏈烷基苯磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(10 mg/L)：移取1 000 mg/L的LAS標(biāo)液10 ml于1 000 ml的容量瓶中，用純水定容；1 mol/L的氫氧化鈉溶液；0.5 mol/L硫酸溶液；酚酞指示劑；氯仿；亞甲藍(lán)溶液，洗滌液。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制和檢驗(yàn)

取分液漏斗9個(gè)，分別加入100、99、97、95、93、91、89、87 ml純水，然后分別移入1.00、3.00、5.00、7.00、9.00、11.00、13.00 ml標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻。以酚酞為指示劑，逐滴加入1 mol/L氫氧化鈉溶液至水溶液呈桃紅色，再滴加0.5 mol/L硫酸溶液到桃紅色剛好消失。然后逐個(gè)加入20 ml亞甲藍(lán)溶液，混勻后每個(gè)水樣一次性加入三氯甲烷30 ml，徐徐振搖1 min，中途注意放氣，靜置分層10 min，然后再次振搖1 min，靜置分層5 min。然后將氯仿層轉(zhuǎn)入盛有50 ml洗滌液的分液漏斗中，徐徐振搖1 min，注意放氣，靜置分層5 min，然后將氯仿層通過脫脂棉放入50 ml比色管中，再于洗滌液中加入20 ml氯仿萃取洗滌液一次，靜置分層后將此氯仿層也并入比色管中，加氯仿到標(biāo)線。在652 nm處比色，以測得的吸光度扣除空白試驗(yàn)值后，與相應(yīng)的LAS量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算回歸方程。結(jié)果見表1、圖1。

表1 陰離子表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)系列 mg/L

圖1 陰離子表面活性劑校準(zhǔn)曲線

由表1、圖1可看出，以配制濃度值與實(shí)測濃度值進(jìn)行曲線回歸，陰離子表面活性劑的質(zhì)量濃度在0.10～1.30 mg/L范圍內(nèi)，實(shí)測濃度與配置濃度呈良好的線性關(guān)系，回歸方程為y=0.996x+0.003 7，相關(guān)系數(shù)r為0.999 3。

3 準(zhǔn)確度和精密度試驗(yàn)

以下是對兩種國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定，分別平行測定四次，取其平均值并計(jì)算偏差，測定結(jié)果見表2。

由表2可知，兩種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的四次平行測定值均在樣品濃度范圍內(nèi)，重復(fù)性較好，測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.1%，1.6%，符合當(dāng)樣品含量范圍>0.5 mg/L時(shí)，室內(nèi)相對誤差≤10%。結(jié)果表明，優(yōu)化后的方法分析高低濃度水樣時(shí)，測定值均在樣品濃度范圍內(nèi)，準(zhǔn)確度較好，偏差都符合質(zhì)控要求。

表2 標(biāo)準(zhǔn)樣品測定結(jié)果

4 影響因素分析

通過以上實(shí)驗(yàn)分析，可以發(fā)現(xiàn)亞甲藍(lán)分光光度法測定水中LAS含量的影響因素有pH、亞甲藍(lán)溶液的用量、氯仿的用量、萃取次數(shù)及時(shí)間和空白測定，以下就這幾方面的影響因素做簡要說明。

(1)用0.5 mol/L硫酸調(diào)節(jié)pH時(shí)，控制樣品溶液pH為8.0～10.4，以保證顯色效果。

(2)亞甲藍(lán)溶液的用量在20 ml時(shí)，吸光度呈穩(wěn)定態(tài)勢，表明顯色反應(yīng)充分發(fā)生，故采用20 ml的量可以保證顯色充分。

(3)于水樣中一次加入30 ml的氯仿和于洗滌液中一次加入20 ml的氯仿萃取水樣兩次，其校準(zhǔn)曲線呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，水樣測定結(jié)果準(zhǔn)確度較好。因此，此種氯仿加入方式可以在日常監(jiān)測中推廣適用，不僅節(jié)省了時(shí)間，而且減少了氯仿對人體的刺激和危害。同時(shí)萃取靜置時(shí)間在實(shí)驗(yàn)中也起著關(guān)鍵作用，每次振搖萃取應(yīng)采取徐徐振搖分液漏斗的手法，盡量避免產(chǎn)生乳化狀，一般以每秒兩次上下即可，振搖時(shí)間控制在1 min左右，靜置分層的時(shí)間宜控制在5～10 min左右，這樣可以保證亞甲藍(lán)活性物質(zhì)被充分萃取。

(4)空白試驗(yàn)可以檢查整個(gè)實(shí)驗(yàn)全過程的本底控制。為保證低濃度陰離子表面活性劑測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在日常監(jiān)測中應(yīng)特別注意空白的控制，如果空白過高要核查試劑、采樣瓶、純水、實(shí)驗(yàn)器皿是否合格。實(shí)驗(yàn)所用的分液漏斗和玻璃器皿切忌用洗潔用品清洗，每次水樣測定完畢后直接用自來水將分液漏斗沖洗干凈即可，在下一次測定之前，將所用的分液漏斗裝滿自來水浸泡數(shù)小時(shí)后，倒掉自來水，然后用純水將分液漏斗沖洗一遍，置于漏斗架上晾干備用。此法在實(shí)際工作中不僅操作簡便，還大大降低空白值的含量，提高了低濃度水樣分析測定的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)語

優(yōu)化后的陰離子表面活性劑測定方法不僅減少了操作步驟，減輕了分析人員的工作量，顯著縮短了樣品分析的時(shí)間，同時(shí)也減少了氯仿對人體的刺激，且優(yōu)化后的方法線性關(guān)系、實(shí)驗(yàn)精度與國標(biāo)法無顯著性差異。此次優(yōu)化是對陰離子表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)方法的有效改善，為規(guī)范陰離子表面活性劑的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制有著實(shí)際意義。