連續(xù)流動(dòng)分析法在揮發(fā)酚盲樣考核中的應(yīng)用

崔 勇

（江蘇省水文水資源勘測(cè)局南通分局 南通 226006）

揮發(fā)酚屬高毒物質(zhì)，是水環(huán)境優(yōu)先監(jiān)測(cè)的特征因子，在各種監(jiān)測(cè)方法中，連續(xù)流動(dòng)分析法作為一種新興的儀器分析法，因其快速便捷、線(xiàn)性寬廣、靈敏度高、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)而獲得了較快的發(fā)展。下面對(duì)連續(xù)流動(dòng)分析法在揮發(fā)酚盲樣考核中的技術(shù)要點(diǎn)及疑難問(wèn)題進(jìn)行分析探討。

1 連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定揮發(fā)酚原理

1.1 分析方法原理

在酸性條件下，樣品通過(guò)在線(xiàn)蒸餾釋放出酚，而后在堿性（pH=10.0±0.3）和鐵氰化鉀存在的條件下，與4-氨基安替比林反應(yīng)生成橙紅色吲哚酚安替比林染料，其水溶液在505nm處有最大吸收峰。

1.2 儀器工作原理

將一定體積的樣品注射到流動(dòng)的、有空氣間隔的連續(xù)載流中，與試劑在分析模塊中按選定的順序和比例混合并完成蒸餾、顯色等反應(yīng)，顯色完全后進(jìn)入流動(dòng)檢測(cè)池進(jìn)行檢測(cè)，由信號(hào)處理單元繪制峰高-濃度曲線(xiàn)并計(jì)算樣品中揮發(fā)酚含量。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器及條件

荷蘭SKALARSAN++連續(xù)流動(dòng)分析儀，其化學(xué)反應(yīng)單元參數(shù)采用出廠(chǎng)默認(rèn)條件，測(cè)定過(guò)程只需對(duì)基線(xiàn)圖譜顯示參數(shù)進(jìn)行設(shè)置：基線(xiàn)Y軸最大值MaxY=700000DU；基線(xiàn)Y軸最小值MinY=600000DU；基線(xiàn)X軸最大值MaxX=6704sec；基線(xiàn)Y軸最小值MinX=0sec；起始忽略時(shí)間SIT=700sec。

2.2 試劑及配方

蒸餾試劑：取50ml 85%濃磷酸與150ml蒸餾水混勻，置冰箱可保存一周。

顯色劑：溶解4-氨基安替比林65mg于蒸餾水中，加入1.0mg/L酚溶液 1.0ml，稀釋至 100ml，加入 Brij-35 0.5ml混勻，置冰箱可保存一周。

鐵氰化鉀：溶解鐵氰化鉀0.2g、硼酸0.3g、氯化鉀0.5g于80ml蒸餾水中，用1mol/L氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)pH至10.3，用蒸餾水定容至100ml，置冰箱可保存一周。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均采用水利部水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)研究中心產(chǎn)品。酚標(biāo)準(zhǔn)溶液：標(biāo)準(zhǔn)值100mg/L，不確定度±2%，基體為H2O，臨用時(shí)稀釋。

酚標(biāo)準(zhǔn)樣品：選取5只已知濃度的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)樣品。

2.4 盲樣信息

揮發(fā)酚考核樣，批號(hào)713151，濃度范圍0～0.100mg/L，水利部水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)研究中心特制，取10.0ml定容至1000ml。

2.5 實(shí)驗(yàn)步驟

2.5.1 曲線(xiàn)配置

取10.0ml酚標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋至1000ml得到1.0mg/L酚標(biāo)準(zhǔn)使用液，再分取標(biāo)準(zhǔn)使用液 0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0ml移入100ml容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度。

表1 揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)樣品信息一覽表

表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)測(cè)定結(jié)果一覽表

表3 已知樣測(cè)定結(jié)果一覽表

表4 盲樣測(cè)定結(jié)果一覽表

2.5.2 樣品配置

分別移取已知樣及盲樣10.0ml至5個(gè)1000ml容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度。

2.5.3 儀器操作

連接揮發(fā)酚分析模塊，按下主機(jī)及進(jìn)樣器泵管，依次打開(kāi)恒溫槽、主機(jī)及進(jìn)樣器電源；將載流管、清洗管、試劑管浸入蒸餾水中，運(yùn)行10min，觀察泵管氣泡間隔是否均勻，接口是否有漏液現(xiàn)象。

依次打開(kāi)載氣（氮?dú)猓╀撈俊⒘髁繆A及氣泵按鈕，調(diào)節(jié)載氣流量70～80ml/min；打開(kāi)揮發(fā)酚加熱器電源，設(shè)定蒸餾溫度S1=155℃、S2=40℃，待顯示溫度達(dá)到設(shè)定時(shí)，將載流管、清洗管、試劑管放入對(duì)應(yīng)的溶液之中。

依次打開(kāi)計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理器電源及操作軟件，選擇揮發(fā)酚測(cè)定項(xiàng)，進(jìn)行基線(xiàn)及測(cè)量程序設(shè)置，打開(kāi)基線(xiàn)界面，待基線(xiàn)運(yùn)行平穩(wěn)后開(kāi)始測(cè)定；測(cè)定結(jié)束后對(duì)儀器進(jìn)行充分的清洗并按照正確順序關(guān)機(jī)。

3 結(jié)果與討論

3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2，已知樣測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3，盲樣測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

測(cè)定結(jié)果基線(xiàn)圖譜見(jiàn)圖1。圖譜中各峰高點(diǎn)依次為清洗W、定位T、清洗W、標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)S1～S7、校準(zhǔn)D、清洗W、已知樣 K1～K2、盲樣 U1～U6、已知樣 K3～K4、校準(zhǔn) D、清洗 W、清洗W。

3.2 質(zhì)量控制與結(jié)果評(píng)估

3.2.1 曲線(xiàn)區(qū)間的確定

連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定揮發(fā)酚范圍為0.002～0.200mg/L，這一范圍較為寬廣，橫跨三個(gè)數(shù)量級(jí)，直接引用將帶來(lái)較大的誤差，應(yīng)將其細(xì)劃為0.002～0.010mg/L、0.010～0.100mg/L、0.100～0.200mg/L三個(gè)濃度區(qū)間，并根據(jù)盲樣給定的濃度范圍選取合適的區(qū)間。

3.2.2 已知樣品的搭配

同步測(cè)定已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品是盲樣考核中不可或缺的質(zhì)量控制手段，可按照“已知樣-盲樣-已知樣”的測(cè)定程序進(jìn)行搭配，已知樣濃度必須與盲樣處于同一數(shù)量級(jí)，盲樣之前的已知樣可用于評(píng)估記憶效應(yīng)的影響，盲樣之后的已知樣可用于評(píng)估儀器漂移效應(yīng)的影響。

3.2.3 測(cè)定過(guò)程的控制

盲樣考核歸根結(jié)底是一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)溯源的過(guò)程，任何操作環(huán)節(jié)的失控都會(huì)造成溯源受阻，連續(xù)流動(dòng)分析法作為靈敏度較高的痕量分析技術(shù)，在揮發(fā)酚盲樣考核中應(yīng)從以下6個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制：

檢測(cè)人員：被考核人員除了具備扎實(shí)的化學(xué)分析基礎(chǔ)外，還需熟練掌握連續(xù)流動(dòng)分析原理、儀器操作、異常情況應(yīng)急處置等專(zhuān)業(yè)技能以及足夠的臨場(chǎng)應(yīng)變能力。

玻璃器皿：連續(xù)流動(dòng)分析所用玻璃器皿應(yīng)使用同一廠(chǎng)家同一批號(hào)產(chǎn)品，并經(jīng)計(jì)量部門(mén)檢定合格方能使用，用前還需用20%硝酸溶液浸泡過(guò)夜，經(jīng)自來(lái)水、蒸餾水沖洗潔凈后晾干待用。

化學(xué)試劑：4-氨基安替比林與鐵氰化鉀作為關(guān)鍵試劑應(yīng)優(yōu)先排查，4-氨基安替比林新配水溶液如渾濁則提示試劑過(guò)期或不純；鐵氰化鉀新配水溶液如偏綠則提示試劑過(guò)期或不純；還可上機(jī)通過(guò)基線(xiàn)進(jìn)行判別，如基線(xiàn)毛糙，且超過(guò)1h以上未達(dá)平穩(wěn)則提示試劑過(guò)期或不純。

實(shí)驗(yàn)用水：應(yīng)采用新鮮無(wú)酚水，一般實(shí)驗(yàn)室制水機(jī)RO反滲透出水即可滿(mǎn)足要求。

環(huán)境條件：放置連續(xù)流動(dòng)分析儀的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備恒溫空調(diào)及穩(wěn)壓電源，以防止溫度、濕度、電壓等外界條件變化對(duì)儀器信號(hào)的影響。

儀器設(shè)備：做好連續(xù)流動(dòng)分析儀的日常維護(hù)；考核前應(yīng)將老化變形的泵管更換以保證間隔進(jìn)樣量的一致性；考核前需進(jìn)行多次演練，以確定儀器狀態(tài)及管路連接良好；對(duì)盲樣應(yīng)測(cè)定多次平行以排除隨機(jī)誤差，但要注意樣品總數(shù)控制在10個(gè)之內(nèi)以減少儀器漂移的影響。

3.2.4 測(cè)定結(jié)果的評(píng)估

在對(duì)考核全過(guò)程進(jìn)行有效控制的前提下，被考核人員完全可以進(jìn)行自我評(píng)估，可信的考核成果應(yīng)具備以下特征：

標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)、已知樣、盲樣測(cè)定圖譜正常出峰，基線(xiàn)平滑穩(wěn)定，無(wú)異常峰形及雜峰干擾，整個(gè)測(cè)定過(guò)程無(wú)異?；蛑袛?。

標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)相關(guān)性達(dá)到0.999以上，所有點(diǎn)位均未舍棄或修正，截距小于方法檢出限0.002mg/L，且各點(diǎn)位回歸值均位于不確定度范圍之內(nèi)。

各已知樣濃度與盲樣處于同一數(shù)量級(jí)且測(cè)定結(jié)果均位于不確定度范圍之內(nèi)，盲樣測(cè)定值位于標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)中間點(diǎn)位附近且平行測(cè)定結(jié)果滿(mǎn)足精密度要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定揮發(fā)酚基本原理雖與傳統(tǒng)化學(xué)法等效，卻具有化學(xué)法難以比擬的優(yōu)勢(shì)，弱化了較難控制的人為因素，強(qiáng)化了可直觀控制的儀器因素。在此次揮發(fā)酚盲樣考核活動(dòng)中，南通分中心對(duì)所有可能影響連續(xù)流動(dòng)分析的環(huán)節(jié)進(jìn)行了有效控制，標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)相關(guān)性、已知樣準(zhǔn)確度、盲樣精密度結(jié)果良好，考核成果自我評(píng)估無(wú)誤并上報(bào)水利部水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)研究中心