氫氧化鈉在土壤氰化物與總氰化物測(cè)定中的影響

摘 要：對(duì)于土壤中氰化物與總氰化物可依據(jù)HJ 745-2015使用分光光度法進(jìn)行測(cè)定，該方法使用氯胺T以及異煙酸-比唑啉酮顯色劑，受pH影響較大。研究了在測(cè)定過程中使用不同濃度的氫氧化鈉對(duì)溶液顯色性能的影響，并確認(rèn)氫氧化鈉最佳濃度范圍為0.8g/L～1.0g/L。使用1.0g/L的氫氧化鈉溶液替代標(biāo)準(zhǔn)中10g/L的氫氧化鈉溶液，對(duì)于實(shí)際土壤樣品進(jìn)行測(cè)定，氰化物與總氰化物的相對(duì)誤差分別為6.40%和3.80%，加標(biāo)回收率在90.7～106%和94.0～101%之間。

關(guān)鍵詞：分光光度法；氫氧化鈉；氰化物；總氰化物；土壤

中圖分類號(hào)：X833

氰化物是工業(yè)排放的主要污染物，對(duì)水、土壤等生態(tài)環(huán)境造成非常大的危害。其中堿金屬和堿土金屬的氰化物對(duì)環(huán)境有毒害，鐵氰化物、亞鐵氰化化物、銅氰、鎳氰及鈷氰等低毒的絡(luò)合物排放到環(huán)境之后會(huì)分解成游離的氰化物，同樣會(huì)污染環(huán)境[1-5]。當(dāng)水中的氰化物濃度達(dá)到0.1mg/L時(shí)，水中生物便會(huì)死亡；土壤中的氰化物濃度達(dá)到50mg/L，小麥及水稻都將面臨減產(chǎn)，所以氰化物對(duì)漁業(yè)、農(nóng)林都會(huì)造成不同程度的損失[6-10]。

在環(huán)境監(jiān)測(cè)的工作中，土壤中的氰化物和總氰化物的測(cè)定方法通常采用異煙酸-吡唑啉酮分光光度法，其具有靈敏度高、操作簡(jiǎn)單、顯色反應(yīng)快、準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)[11-14]。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，影響顯色反應(yīng)的因素有很多，其中溶液的pH對(duì)顯色反應(yīng)起到?jīng)Q定性的作用?，F(xiàn)對(duì)異煙酸-吡唑啉酮分光光度法測(cè)定土壤中氰化物和總氰化物中使用的氫氧化鈉濃度進(jìn)行研究，探討適合發(fā)生顯色反應(yīng)的溶液酸堿度，并驗(yàn)證了使用1.0g/L的氫氧化鈉有利于顯色反應(yīng)的發(fā)生，同時(shí)不會(huì)對(duì)測(cè)定精密度和準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響。

1 試劑與儀器

（1）TU-1810紫外可見分光光度計(jì)（北京普析）；全玻璃蒸餾器；恒溫水浴裝置；25mL具塞比色管；100mL容量瓶。

（2）氫氧化鈉（NaOH）溶液的配制：ρ=0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0g/L，依次編號(hào)為1-12；

（3）氰化物標(biāo)準(zhǔn)溶液：由Accustandard Inc. 2016035058 100μg/mL稀釋得到；有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)SO416 78.0～266mg/kg；其余試劑的配制與《HJ 745-2015》要求均相同[15]。

2 實(shí)驗(yàn)步驟與結(jié)果分析

2.1 樣品制備

（1）氰化物試樣的制備：稱取10.00g的土壤樣品于蒸餾瓶中，加入200mL蒸餾水，3mL氫氧化鈉溶液（100g/L）和10mL硝酸鋅溶液（100g/L），搖勻后，迅速加入5mL酒石酸溶液（150g/L）后，立即加蓋進(jìn)行蒸餾，接收瓶用氫氧化鈉溶液作為接收液，用蒸餾水定容餾出液至100mL，此為試樣A。

（2）總氰化物試樣的制備：稱取10.00g的土壤樣品于蒸餾瓶中，加入200mL蒸餾水，3mL氫氧化鈉溶液（100g/L）、2.0mL氯化亞錫溶液（50g/L）和10mL硫酸銅溶液（200g/L），搖勻后，迅速加入5mL磷酸溶液后，立即加蓋進(jìn)行蒸餾，接收瓶用氫氧化鈉溶液作為接收液，用蒸餾水定容餾出液至100mL，此為試樣A。

2.2 氫氧化鈉濃度的影響

取12支25mL具塞比色管分別加入氰化鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液2.00mL（由SO416標(biāo)準(zhǔn)溶液配制濃度為0.500μg/mL），標(biāo)準(zhǔn)系列中氰離子的含量為1.00μg，再分別加入濃度為0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0g/L的氫氧化鈉溶液至10mL。分別按照標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行操作，30°C恒溫水浴40min后，在638nm波長(zhǎng)下，用10mm比色皿測(cè)定吸光度，以蒸餾水為參比，結(jié)果見表1。實(shí)驗(yàn)表明：加入8.0g/LNaOH的溶液已經(jīng)不能顯色，依據(jù)國(guó)標(biāo)加入10.0g/LNaOH完全不能顯色，但當(dāng)NaOH濃度在0.4～1.0g/L的范圍內(nèi)，pH值為6～7，正常顯色，測(cè)定結(jié)果最佳，NaOH濃度低于0.4g/L及2.0～6.0 g/L溶液的測(cè)定結(jié)果偏低。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

選取氫氧化鈉濃度為0.8g/L的溶液作為定容液，配制標(biāo)準(zhǔn)系列氰離子的含量分別為0.00、0.10、0.50、1.50、4.00和10.00μg，取6支25mL具塞比色管分別加入氰化鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液0.00、0.10、0.50、1.50、4.00和10.00mL，再加入氫氧化鈉溶液定容至10mL。向各管加入5.0mL磷酸鹽緩沖溶液，迅速加入0.2mL氯胺T，立即蓋塞，混勻，1min后，加入5.0mL異煙酸-吡唑啉酮顯色劑，加水稀釋至標(biāo)線，30°C下顯色40min。水為參比，在638mm波長(zhǎng)下，測(cè)定吸光度。以氰離子的含量（μg）為橫坐標(biāo)，以扣除試劑空白后的吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果顯示線性關(guān)系良好，標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程的相關(guān)系數(shù)為0.9998，結(jié)果見表2。

2.4 檢出限與測(cè)定下限

選取氫氧化鈉濃度為0.8g/L的溶液作為定容液，以標(biāo)準(zhǔn)曲線最低點(diǎn)濃度，進(jìn)行7次平行測(cè)定，計(jì)算7次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差S，按照公式（1）計(jì)算方法檢出限M.D.L。以4倍檢出限作為其測(cè)定下限。

M.D.L=t（n-1，0.99）×S

n—平行測(cè)定的次數(shù)；

t—自由度為n-1，置信度為99%時(shí)的t分布；

S—n次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

其中，當(dāng)自由度為6，置信度為99%時(shí)的t值為3.143；

最終得出氰化物和總氰化物的最低檢測(cè)質(zhì)量濃度為0.02mg/kg；測(cè)定下限為0.08mg/kg。

2.5 精密度

對(duì)批號(hào)為SO416 （78.0～266 mg/kg）的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（Accustandard Inc.）進(jìn)行總氰化物精密度的測(cè)定，平行進(jìn)行7次測(cè)定，結(jié)果見表4，測(cè)定值都在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，結(jié)果具有可信度，符合實(shí)驗(yàn)要求。

2.6 準(zhǔn)確度

對(duì)實(shí)際土壤樣品（上海某電鍍有限公司）進(jìn)行加標(biāo)回收的測(cè)定，按照上述實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行5次平行測(cè)定，計(jì)算加標(biāo)回收率，結(jié)果見表5，通過加入適當(dāng)濃度的氫氧化鈉，得到氰化物與總氰化物的加標(biāo)回收率分別為90.7～106%和94.0～101%，符合實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制對(duì)加標(biāo)回收率的要求80%～120%[16]，同時(shí)也表明改進(jìn)的方法不影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。

3 結(jié)論

通過改變氫氧化鈉溶液濃度的實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果表明，合適濃度的氫氧化鈉（0.4～1.0g/L）有利于實(shí)驗(yàn)條件下顯色，同時(shí)不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度。對(duì)實(shí)際樣品進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果均符合質(zhì)量控制的要求，能夠保證其真實(shí)性、可靠性及合理性。

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作者簡(jiǎn)介：梁娜（1983-），女，滿族，內(nèi)蒙古通遼人，中級(jí)，分析實(shí)驗(yàn)室副主任，博士研究生，黨員，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)。