區(qū)帶流動分析技術(shù)在水中氰化物監(jiān)測中的應(yīng)用

楊洋 彭宇瓊 李燕燕

摘要：本文介紹了環(huán)境水樣中氰化物的一種快速準(zhǔn)確測定方法。具體使用美國Microfluidica公司生產(chǎn)的MobiChem便攜式化學(xué)分析儀對環(huán)境水樣中氰化物進(jìn)行快速測定。測定結(jié)果表明標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)性良好，在環(huán)境水樣測定中，耗時短，具有良好的準(zhǔn)確度和重復(fù)性，且易攜帶。該技術(shù)適用于現(xiàn)場應(yīng)急的快速監(jiān)測。

關(guān)鍵詞：氰化物；快速測定；區(qū)帶流動分析技術(shù)

中圖分類號：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）03-0137-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.079

Abstract： A rapid and accurate method for the determination of cyanide in environmental water samples was studied in this paper. The rapid determination of cyanide in environmental water samples was carried out by the MobiChem portable chemical analyzer produced by Microfluidica company in the United States. The results showed that the linear correlation of the standard curve was good， and it was time consuming， short， accurate and repeatable in the environmental water sample determination， and it was easy to carry. The technology is suitable for rapid monitoring of emergency in the field.

Key words： Cyanide； Rapid determination； Zone flow analysis technology

氰化物是含有氰基（-CN）的一類化合物的總稱，屬于劇毒物，是危險化學(xué)品之一。氰化物廣泛應(yīng)用于合成纖維、醫(yī)藥、殺蟲劑、化肥、冶金及電鍍等行業(yè)。環(huán)境中的氰化物可以通過呼吸道、消化道或者皮膚進(jìn)入人體，其中的氰基（-CN）與細(xì)胞色素氧化酶的含鐵輔基（血紅素A）結(jié)合使之不能傳遞電子，導(dǎo)致整個呼吸鏈的電子傳遞無法進(jìn)行，細(xì)胞的氧化代謝過程受阻，造成內(nèi)缺氧，引起急性中毒。同時，氰化物能影響植物的生長發(fā)育，并造成減產(chǎn)，而且氰化物造成的安全事故也時有發(fā)生。不同形態(tài)氰化物的毒性差異顯著，測定氰化物的不同形態(tài)在環(huán)境監(jiān)測中尤其重要。

氰化物的分析方法主要有色譜法、離子選擇電極法、熒光法、原子吸收光度法、極譜法、流動注射分析法、區(qū)帶流動分析技術(shù)（Zone Fluidics）等。本實(shí)驗(yàn)采用區(qū)帶流動分析技術(shù)對環(huán)境水中的氰化物進(jìn)行了測定[1]。

1 材料與方法

1.1 工作原理

MobiChem便攜式化學(xué)分析儀的工作原理是ZF（區(qū)帶流動）理論。它是將試劑和樣品等順序的進(jìn)入到流路體系中，并能按照方法需要進(jìn)行在線樣品前處理、顯色反應(yīng)和分析檢測的方法。一個區(qū)帶是指在流路里含有一定體積的區(qū)域。從操作角度看，ZF是樣品處理的一種方法，可使一個或多個區(qū)帶在其流路體系中來回流動，該流路體系由一個或多個操作單元組合，所需的操作單元是由不同的樣品處理步驟所決定的。

1.2 儀器設(shè)備

使用美國Microfluidica公司生產(chǎn)的MobiChem便攜式化學(xué)分析儀進(jìn)行試驗(yàn)。

1.3 試劑

氰化物標(biāo)樣：100ppb；載液：0.025mol/L NaOH；空白：0.025mol/L NaOH。試劑1：H3PO4溶液：按1：2稀釋85%濃磷酸。

試劑2：1mol/L NaOH：稱取4g純度99%NaOH，溶解于去離子水中，定容至100mL。

試劑3：0.025mol/L NaOH：取6.25mL 1mol/L NaOH（試劑2），用去離子水稀釋定容至250mL。

試劑4：DTPA螯合溶液：稱取0.3g DTPA加入到4mL 1mol/L NaOH中，再用去離子水定容至10mL。

試劑5：KH2PO4緩沖溶液（Buffer）：稱取1.94g無水KH2PO4溶于去離子水，定容至10mL。

試劑6：氯胺T（C-T）：稱取0.1g C-T溶于去離子水，定容10mL。

試劑7：異煙酸-巴比妥酸顯色劑（Barb Acid）：稱取0.125g巴比妥酸和0.25g異煙酸加入3.7mL 1mol/LNaOH，再用去離子水定容至10mL，配制時請盡量迅速搖勻。

試劑8：清洗劑：約25mL去離子水中加入5～6滴高濃度表面活性劑。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

使用環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所50mg /L氰化物標(biāo)準(zhǔn)樣品，配制氰化物標(biāo)準(zhǔn)溶液，并連續(xù)測定。試驗(yàn)結(jié)果表明，溶液在0 ～ 100 μg /L 的濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系[2]，如圖1 所示，所得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y = 0.0016x + 0.0015，線性測試結(jié)果為R? = 0.9999，詳見表1。

2.2 準(zhǔn)確度和精密度實(shí)驗(yàn)

連續(xù)測定7 次，根據(jù)測量結(jié)果算出相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD） ，在100μg/L下RSD=1.82%，詳見表2。

2.3 檢出限實(shí)驗(yàn)

檢出限D(zhuǎn)=3.14*STD/K；其中STD：連續(xù)七次空白吸光度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差；K：標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率。7組空白值為：0.008047、0.008966、0.008133、0.008176、0.008996、0.009085、0.008981。氰化物檢出限：1.00ppb，符合國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)H?J?4?8?4?-?2?0?0?9?水?質(zhì)??氰?化?物?的?測?定??容?量?法?和?分?光?光?度?法所規(guī)定的檢出限。

2.4 環(huán)境水樣測試

2017年9 月，選取兩個監(jiān)測點(diǎn)位并采集水樣，使用MobiChem便攜式化學(xué)分析儀進(jìn)行氰化物測定并與實(shí)驗(yàn)室手工檢測測定值進(jìn)行比對。測定結(jié)果顯示，圖3 表明并未出現(xiàn)奇異值、極值等異常值[3]，詳細(xì)結(jié)果見表3。

3 結(jié)論

Mobichem便攜式流動分析儀在現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測中可以發(fā)揮很大的作用：提高分析工作的自動化程度，減少參與檢測的人數(shù)，減輕分析員的勞動強(qiáng)度，降低氰化物分析對實(shí)驗(yàn)人員的身體傷害，提高工作效率和分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，大大縮短分析數(shù)據(jù)反饋到管理部門的時間，能夠?yàn)楝F(xiàn)場監(jiān)測的快速化打下一個堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

參考文獻(xiàn)

[1]楊陽，劉莉治，李秀珍，劉穗星.水中氰化物兩種測定方法的比較[J].中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2008，（9）：21.

[2]張?zhí)矣?，趙連佳.飲用水中氰化物的流動注射分光光度測定法[J].環(huán)境與健康雜志，2006，（23）：78.

[3]崔洪波，朱兆海，方肇倫.土壤和水質(zhì)中氰化物的流動注射分析[J].環(huán)境化學(xué)，1984，（1）：107.

[4]周虹，周小新，劉文衛(wèi)，梅建新.飲用水中氰化物的流動注射分析測定法[J].職業(yè)與健康，2011，27（16）：1843-1845.

收稿日期：2018-01-09

作者簡介：楊洋（1984-），男，本科，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測。