從基線的變化解決陰離子表面活性劑測定中的問題

顧曉明+孫夢遠+項陽+蔣思絲

摘 要：該文總結了使用SEAL-AA1流動分析儀測定陰離子表面活性劑過程中的幾點常見問題及其解決方法，主要從基線入手，通過儀器的原理以及從開機到開始分析之間幾個階段基線的變化情況來判斷并找到導致基線出現(xiàn)問題的原因，同時提出合理有效的解決方法，同時也介紹了其他可能引起儀器出現(xiàn)異常的情況以及應對這些情況的方法，旨在為從事連續(xù)流動分析的同行提供一些找到問題和解決問題的方法和參考。

關鍵詞：陰離子表面活性劑；基線；連續(xù)流動；故障分析

中圖分類號 O647 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）13-0100-03

Solving the Problem of the Determination of Anionic Surface Active Agent from Baseline

Gu Xiaoming et al.

（Suzhou Environment Monitoring Center，Suzhou 215000，China）

Abstract：This paper summarizes some common problems and their solutions in the process of the determination of anionic surfactants using SEAL-AA1 flow analyzer. Mainly from the baseline of the principles of the instrument and from starting the instrument to start analysis between several baseline phase change to judge and find the cause of the baseline problems，and put forward a reasonable and effective solution. At the same time，it introduces other may cause equipment present abnormal situation and deal with this method. The aim is to provide some methods and references to find the problems and solve the problems in the process of continuous flow analysis.

Key words：Anionic surface active agent；Baseline；Continuous flow；Fault analysis

目前，我國生產(chǎn)的表面活性劑多屬于陰離子表面活性劑，以直鏈烷基苯磺酸鈉（LAS）為主，廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、建筑業(yè)、醫(yī)藥以及日常生活中，家庭廚房廢水、酒店賓館廢水、洗衣房廢水中均含有LAS，洗滌、化工、紡織等行業(yè)也產(chǎn)生大量含LAS的廢水；LAS生產(chǎn)廠也排放大量表面活性劑廢水[1-6]。陰離子表面活性劑普遍有pH值較高、COD值較高，并且不同來源廢水的COD差異較大的特點，是一種較難處理的有機工業(yè)廢水[7-8]。陰離子表面活性劑具有抑制和殺死微生物的作用，而且還抑制其他有毒物質的降解，表面活性劑在水中起泡而降低水中復氧速率和充氧程度；LAS還能乳化水體中其他的污染物質，增大污染物質的濃度，提高其他污染物質的毒性，從而造成間接污染[9-10]。

陰離子表面活性劑分析普遍采用國標法GB/T 7494-1987《亞甲藍分光光度法》，該方法操作步驟非常繁瑣，所需時間長，重現(xiàn)性較差，而且由于使用氯仿萃取，會給操作者的健康帶來危害[12]。而連續(xù)流動注射分析技術測定陰離子表面活性劑具有分析速度快、準確度和精密度高、試樣和試劑消耗量少、對操作人員的危害較小等優(yōu)點[13-16]。隨著連續(xù)流動技術在日常實驗分析中的運用越來越廣泛，在使用過程中難免會出現(xiàn)問題，查找和解決問題的方法多種多樣，本文主要從基線入手，通過儀器的原理以及從開機到開始分析之間幾個階段基線的情況來判斷并找到導致基線出現(xiàn)問題的原因，同時提出合理有效的解決方法。

1 儀器原理及實驗步驟

1.1 儀器 德國SEAL公司AA1連續(xù)流動分析儀及XY-2單針130位自動進樣器。

1.2 原理 陰離子表面活性劑和堿性亞甲基藍反應形成一個化合物。該化合物被萃取到氯仿中并由相分離器分離。之后氯仿相被酸性亞甲基藍洗滌以除去干擾物質并在第二個相分離器中被再次分離。氯仿中的藍色化合物由比色法在660nm下被測定。

1.3 實驗步驟 打開連續(xù)流動分析儀電源和進樣器電源，壓上泵管；斷開進樣管和進樣器的連接，打開AACE軟件，點擊charting，選擇陰離子方法。在樣品列表中編輯標準曲線濃度、樣品名稱和杯位，將自動進樣器初始化；將3個試劑管均走乙醇，等乙醇的基線穩(wěn)定后，把堿性和酸性亞甲藍管路從乙醇中取出吸空氣，氯仿管放入氯仿中，再等氯仿的基線穩(wěn)定后，把堿性亞甲藍和酸性亞甲藍管路放入相應試劑中，然后把樣品管和進樣針連接起來。等基線穩(wěn)定后，點擊右鍵，選擇“建立基線”。然后點“停止”，再點擊“運行”選擇相應運行文件開始測定；運行結束后首先斷開進樣針和樣品管的連接，然后將試劑管走乙醇15min，最后將所有試劑管排空。關閉軟件，進樣器電源及儀器電源，松開泵管泵蓋，實驗結束。

2 常見故障分析

2.1 從基線判斷問題 儀器一旦出現(xiàn)問題，從各個方面表現(xiàn)出來，其最直觀的一種表現(xiàn)方式就是儀器的基線。本文從基線入手解讀連續(xù)流動分析儀測定水中的陰離子表面活性劑過程中出現(xiàn)的問題：

（1）當將3個試劑管均走乙醇，待乙醇走滿儀器管路時，如果基線不穩(wěn)定，出現(xiàn)這種情況首先要檢查一下這個管路體系是否順暢，有無堵塞。當儀器長時間沒有清洗維護、進了渾濁有沉淀的廢水或者某些泵管被蠕動泵擠壓導致內壁上的橡膠逐漸脫離時，極有可能出現(xiàn)這種情況，如有堵塞應先停機清理、更換管路后再開機運行。如整個體系較順暢且無明顯堵塞現(xiàn)象，則要看看廢液管排廢液是否順暢，在很多情況下某一根廢液管如果排廢不順暢，容易導致整個管路體系出現(xiàn)問題。這種情況下就要檢查廢液管是否堵塞或者更換排廢液的泵管。如果廢液管排廢都很順暢則要檢查3根試劑管進試劑是否順暢，只需將試劑管從乙醇中取出，觀察是否有空氣以一定的速度上升，正常情況下走氯仿的試劑管速度較快，走酸性亞甲藍和堿性亞甲藍的試劑管速度較慢。如果某一根試劑管走試劑的速度很慢或者根本不走，則要更換該試劑管或者泵管。

（2）當將3個試劑管均走乙醇，且儀器的基線穩(wěn)定后，把堿性亞甲藍和酸性亞甲藍管路從乙醇中取出走空氣，氯仿管放入氯仿中，一般情況下基線很容易穩(wěn)定，但是當過濾氯仿的濾頭被堵塞時也會導致基線不穩(wěn)，這是由于進氯仿的泵管受到蠕動泵的擠壓使黑色橡膠脫落，脫落的橡膠隨著氯仿進入到濾頭中被過濾，如果濾頭長期不更換濾頭則橡膠越積越多最后導致氯仿流動不順暢，輕則影響基線的穩(wěn)定，重則會使濾頭和泵管的連接處受壓斷開使氯仿流出，威脅到分析人員的人身安全，所以要時刻注意濾頭是否正常，有無堵塞。

（3）氯仿的基線穩(wěn)定后，把堿性亞甲藍和酸性亞甲藍管路放入相應試劑中，然后把樣品管和進樣針連接起來，運行一段時間后如果出現(xiàn)基線不穩(wěn)定的情況，則問題基本上出現(xiàn)在相分離器上，雜質的污染、排廢不順暢都會影響萃取分離效果，從而把水相帶入到下一級分離器或到比色皿內，導致基線的波動。這時就要清理里面有污物附著。

（4）基線穩(wěn)定后，開始測定樣品，如果出現(xiàn)基線不穩(wěn)定的情況，問題主要出在加氣泡的管路上，如果加氣泡的泵管或者管路出現(xiàn)問題導致不加氣泡則無法起到將試樣間隔的目的，使得擴散效果變大，影響基線穩(wěn)定。這種情況在走空白水的時候很難被發(fā)現(xiàn)，因為此時的擴散不會影響基線波動。而當進了濃度高高低低的試樣后，擴散的影響就會明顯的從基線上反應出來。此時需更換空氣泵管。

2.2 其他可能出現(xiàn)問題的地方

2.2.1 管路堵塞和污染[17] 管路包括反應圈（或萃取圈）和連接這些元件的管路，與泵管不同，泵管由于蠕動泵的長期摩擦會出現(xiàn)老化和破裂現(xiàn)象，而管路如果不受到外力的影響一般不易出現(xiàn)老化和破裂的現(xiàn)象，管路容易受到污染和堵塞，如果發(fā)現(xiàn)運行時亞甲藍液滴粘在管壁上無法被沖下來或者試劑走的不流暢，則必須更換這些管路。新的管路內壁是光滑的，不會粘附藍色水相液滴。

2.2.2 自動進樣器 長期分析廢水樣品后會使進樣管壁受到污染甚至堵塞，導致后續(xù)樣品受到污染或者進樣不充分導致結果降低，因此自動進樣器應及時清洗和維護，必要時更換進樣管路。

2.2.3 比色池 長期分析污染較大的樣品后比色池也會受到污染，如果不確定比色池是否受到污染，可以進行比色計檢查。

3 儀器保養(yǎng)

每周或每次試劑或泵管更換的時候，檢查試劑吸收和靈敏度。移動空氣閥下的空氣管，壓住新的的部分。檢查泵管，假如損壞或有污垢，更換新泵管。儀器在操作200h后，必須更換泵管、移開泵管，取出壓條，用異丙醇或乙醇潤濕的布擦拭干凈，應對儀器的管路進行清洗[18]。

4 小結

（1）導致基線不穩(wěn)的主要因素在于泵管受到外界的擠壓磨損容易老化變形，要及時更換泵管。

（2）管路受到污染和堵塞后使得試劑和樣品運行不順暢也會導致基線出現(xiàn)問題，需要對管路及時保養(yǎng)和清洗。

（3）當黑色微粒布滿濾頭時及時更換或清洗，否則會導致氯仿流量顯著下降，沒有足夠的氯仿進入流通池，以致相分離器中水相會不斷被吸入流通池，使得無法正常測定。

（4）試劑的純度、配置過程中試劑中空氣未超干凈以及氯仿萃取亞甲藍時仍有雜質存在都會導致基線不穩(wěn)的情況。

參考文獻

[1]王軍，張高勇.表面活性劑/洗滌劑的世界趨勢和國內發(fā)展探討[J].日用化學品工業(yè)，1997（1）：32-36.

[2]蔣洪靜，郭滿囤.我國表面活性劑LAS廢水的處理技術進展[J].山西化工，2008（28）：28-31.

[3]李俊芳，薛杰甫.廢水中十二烷基苯磺酸鈉的分析與檢測[J].安徽農學通報，2014（14）：116-117.

[4]馬琳，王濤.流動注射法測定水中陰離子表面活性劑及條件改進[J].現(xiàn)代儀器，2007（6）：47-51.

[5]汪言滿.連續(xù)流動分析儀測定水中陰離子洗滌劑的方法[J].工業(yè)水處理，2009，29（7）：66-68.

[6]李津津，汪曼，張曉淳.連續(xù)流動分析儀快速測定水中陰離子表面活性劑[J].福建分析測試，2014，23（2）：56-59.

[7]姜波.表面活性劑廢水處理技術的研究進展[J].黑龍江環(huán)境通報，2010（1）：72-75.

[8]崔勵，王雅娜.表面活性劑廢水處理研究現(xiàn)狀與展望[J].工業(yè)水處理，2008，28（2）：9-12.

[9]張學佳，紀巍，康志軍，等.水環(huán)境中表面活性劑的危害及其處理方法[J].石化技術與應用，2008，26（6）：581-586.

[10]任剛，崔福義，林濤，等.常規(guī)混凝沉淀工藝對陰離子表面活性劑的去除研究[J].城市給排水，2004，30（7）：1-6.

[11]梁開文，等.不完全厭氧法處理表面活性劑廢水的研究，環(huán)境科學與技術研究，中山大學出版社，1997.

[12]樊孝俊，徐義邦.在線萃取流動注射分光光度法測定水中陰離子表面活性劑[J].中國給水排水，2015（31）：98-100.

[13]苗治國.流動注射測定陰離子表面活性劑不確定度的評估研究[J].環(huán)境科學與管理，2015（40）：108-110.

[14]國家環(huán)境保護局.GB/T 7494—1987，水質陰離子表面活性劑的測定亞甲藍分光光度法[S].1987.

[15]顧曉明，蘇明玉.連續(xù)流動分析法測定水中的陰離子表面活性劑[J].化學計量分析，2016（25）：81-83.

[16]國家環(huán)境保護總局，水和廢水監(jiān)測分析方法編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法[M].4版.北京：中國環(huán)境科學出版社，2002：432-436.

[17周慧，沈瑩.陰離子洗滌劑分析中常見問題及解決方法[J].理論探索，2010，10：296.

[18]丁丹丹，劉敏，韓曉宇，等.SKALAR SAN++8505連續(xù)流動分析儀注意事項及故障處理[J].現(xiàn)代儀器，2012，18（3）：85-86.

（責編：張宏民）