減壓蒸餾法用于陰離子表面活性劑測定產生的廢氯仿再利用研究

楊雁飛 冉勇華

摘要：為實現(xiàn)氯仿的再利用，本文通過旋轉蒸發(fā)儀減壓蒸餾收集56-57℃的餾分，經(jīng)GB7494-1987亞甲藍分光光度法和HJ826-2017流動注射分光光度法的一系列實驗的檢驗。結果表明，回收氯仿與新買氯仿的空白值符合分析要求、標準曲線線性關系良好、精密度高和準確度好。加之該回收方法方便簡單可行、測定成本低廉、環(huán)境污染少，能夠收到很好的經(jīng)濟效益和社會效益，故適于推廣使用。

關鍵詞：減壓蒸餾；亞甲藍分光光度法；流動注射分光光度法；廢氯仿再利用；陰離子表面活性劑

中圖分類號：X83 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）05-0115-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.068

Abstract： Objective： To achieve the reuse of chloroform. Methods The distillate at 56-57°C was collected by rotary evaporation under reduced pressure and tested by a series of experiments including GB7494-1987 methylene blue spectrophotometry and HJ826-2017 flow injection spectrophotometry.Results The blank value of recycled chloroform and new purchased chloroform conformed to the analysis requirements. The calibration curve showed good linearity， high precision， and good accuracy. The recycling method is convenient and simple and feasible. Using this method not only saves expenses， but also reduces environmental pollution， and can receive good economic and social benefits， and is suitable for promotion and use.

Key words： vacuum distillation； methylene blue spectrophotometry； flow injection spectrophotometry； waste chloroform reuse； anionic surfactant

陰離子表面活性劑的測定方法目前主要有高效液相色譜法、亞甲藍分光光度法和流動注射分光光度法等[1-3]。在國家地表水采測分離中主要是使用GB7494-1987和HJ826-2017流動注射分光光度法[2]，兩種方法在飲用水、地表水、工業(yè)廢水和生活廢水中均適用。以上兩種方法中，都會產生大量的氯仿廢液，特別是GB7494-1987亞甲藍分光光度法，操作時間較長，而且對萃取溶劑氯仿的使用量較大，產生的氯仿廢液很多。而氯仿有特殊甜味、沸點61.6℃，微溶于水，不易燃燒，有麻醉性，有毒，被國際公認為是致畸致癌至突變物質，禁止直排，必須要交有資質單位處理。而目前對于西部偏遠地區(qū)的實驗室來講，很多時候其處理的運輸成本比購買的價格還要高。如果直接排放，對于環(huán)境監(jiān)測工作來說無疑會帶來第二次污染；如果收集起來，從環(huán)境管理層面考慮，也不利于處理。本文作者通過大量的試驗，分別對國標GB7494-1987和HJ826-2017進行比對研究，對回收再利用的氯仿與新購買的氯仿做了多次對比試驗。數(shù)據(jù)結果表明，對于回收利用氯仿做的曲線其線性關系以及空白等質量控制措施均能滿足要求。因此，該回收方法不僅節(jié)約了開支更重要的是減少了環(huán)境污染，收到很好的經(jīng)濟效益和社會效益，且方法簡單，適合推廣[1]。

1 實驗部分

1.1 方法原理

1.1.1 GB7494-1987方法原理

陰離子表面活性劑（包括直鏈烷基苯磺酸鈉，烷基磺酸鈉和脂肪醇硫酸鈉）與亞甲基藍在酸性條件下發(fā)生化學反應，生成藍色的離子對化合物（MBAS），這類藍色的化合物可以被氯仿萃取，其色度與濃度成正比關系，在652nm波長處用分光光度計測量氯仿相的吸光度。

1.1.2 HJ826-2017方法原理

陰離子表面活性劑與堿性亞甲基藍反應生成一種化合物，該化合物被萃取到氯仿中并由相分離膜分離，之后氯仿相被酸性亞甲基藍溶液洗滌以除去干擾物質并在第二個相分離膜中被再次分離。氯仿中的藍色化合物由進入流通池在650nm下測定。

1.1.3 減壓蒸餾原理

通過電子控制，使燒瓶在最適合速度下，恒速旋轉以增大蒸發(fā)面積。通過真空泵使蒸發(fā)燒瓶處于負壓狀態(tài)。蒸發(fā)燒瓶在旋轉同時置于水浴鍋中恒溫加熱，瓶內溶液在負壓下在旋轉燒瓶內進行加熱擴散蒸發(fā)。旋轉蒸發(fā)器系統(tǒng)可以密封減壓至400～600mm汞柱；用加熱浴加熱蒸餾瓶中的溶劑，加熱溫度可接近該溶劑的沸點；同時還可進行旋轉，速度為50～160轉/min，使溶劑形成薄膜，增大蒸發(fā)面積。此外，在高效冷卻器作用下，可將熱蒸氣迅速液化，加快蒸發(fā)速率[2]。

1.2 主要儀器和試劑

1.2.1 主要儀器

UV-2601紫外可見分光光度計（北京市北分瑞利）、QC8500Series2流動注射分析儀（美國哈希公司）、R-210旋轉蒸發(fā)儀（包括B-491加熱?。ㄈ鹗縝uchi）、DLSB-5L/20低溫冷卻液循環(huán)泵（鞏義市予華儀器有限公司）、SHZ-D（III）循環(huán)泵式真空泵（鞏義市予華儀器有限公司）、艾柯超純水機（成都康寧實驗純水專用設備廠）、AL204電子天平（梅特勒-托利多儀器有限公司-上海）。

1.2.2 主要試劑

亞甲藍（進口），印度SIGMA公司；氫氧化鈉（分析純），國藥集團化學試劑有限公司；濃硫酸（分析純），國藥集團化學試劑有限公司；無水氯化鈣（分析純），國藥集團化學試劑有限公司；氯仿（分析純），成都金山化工；甲醇（分析純）成都金山化學試劑有限公司；異丙醇（分析純）；一水合磷酸二氫鈉（分析純）山東西亞化學股份有限公司；十水四硼酸鈉（分析純）國藥集團化學試劑有限公司；陰離子表面活性劑標準使用液為GBW（E）0816039、批號16084、濃度1000mg/L（中國計量科學研究院）[3]。

1.3 試驗方法及過程

1.3.1 廢液回收提純與收集

分別將流動注射產生的廢液（氯仿層）和GB7494-1987國標方法產生的廢液收集到棕色的試劑瓶中密封保存。將收集來的廢液倒入1000mL分液漏斗中，棄去殘留的水，然后加入無水氯化鈣，攪拌10min，密閉保存24h，將干燥后的廢氯仿放入蒸餾瓶中，將蒸餾瓶放入旋轉蒸發(fā)儀上，連接好蒸發(fā)儀，水浴56-57℃蒸餾，將餾出液轉入干凈的試劑瓶中，即得。

1.3.2 試驗試劑的配制

一般試劑的配制由于涉及的試劑配制比較多，參照國標配制。

1.標準溶液的配制及繪制

十二烷基苯磺酸鈉標準使用液：20mg/L

在500mL容量瓶中加入10mL十二烷基苯磺酸鈉標準溶液，直接用去離子水稀釋至刻度，混合搖勻。

2.標準曲線的繪制

手工方法標準曲線的繪制，取7個250mL分液漏斗，分別加入100mL，99.50mL，98.50mL，97.50mL，95.00mL，92.50mL，90.00mL蒸餾水，然后分別加入0mL，0.50mL，1.50mL，2.50mL，5.00mL，7.50mL，10.00mL，陰離子表面活性劑標準使用液（20mg/L），步驟參考GB7494-1987國標方法。對回收的氯仿采取同樣的方法進行標準曲線的繪制，并計算相應的回歸方程。

流動注射分光光度法標準曲線的繪制，直接取用20mg/L的標準溶液稀釋至1mg/L即得。美國哈希公司的QC8500Series2帶有自動進樣、自動稀釋器，不需要配置曲線系列。

2 結果與討論

2.1 空白值的比較

2.1.1 國標方法GB7494-1987空白值比較

分別用同一批次新買的氯仿和回收的氯仿對空白水樣進行測定兩次，連續(xù)測定6天，得到結果見表1。

從表1可以看出，新買氯仿比回收氯仿的空白值高，說明回收氯仿的純度應該比新買氯仿高，由于其吸光度均小于0.020，結果表明回收兩次的氯仿仍然能夠滿足地表水、生活污水以及工業(yè)廢水中陰離子表面活性劑的檢測分析，而且檢出限并沒有因此而有所提高，所以氯仿可以循環(huán)利用。

2.1.2 流動注射分光光度法的比較

分別用除氯仿不同外，其余試劑均為同一試劑，對其基線響應值進行比較。結果發(fā)現(xiàn)回收的氯仿和正常的氯仿的基線響應值幾乎一樣。結果表明回收的氯仿對其基線沒有影響。

2.2 標準曲線的比較

（1）分別用同一批次新買的氯仿和回收的氯仿，采用國標方法GB7494-87做標準曲線，結果見表2。

通過以上曲線可知，新買氯仿和回收氯仿的標準曲線的吸光度響應值較高，相關系數(shù)r>0.999均符合分析要求。

（2）分別用同一批次新買的氯仿和回收的氯仿，采用用流動注射分光光度法在流動上繪制標準曲線，其結果表明，二者的線性回歸方程的峰面積相差不大，相關系數(shù)均能夠達到0.999以上。

（3）精密度的比較[4]。用0.50mg/L的LAS標準溶液平行測定6次，其結果見表3。

通過精密度的結果可知，兩種氯仿之間不存在顯著性差異，精密度均好，都符合分析要求。

（4）方法準確度的比較。用銅仁市國控Y斷面進行加標回收實驗，加標濃度為0.2mg/L，其平行測定結果見表4。

通過表4可以得知，其加標回收率均在90%～110%之間，說明回收氯仿和新氯仿的準確度沒有顯著性差異。

3 結論

通過利用回收的氯仿和新買的氯仿一系列的試驗，可以明確，回收氯仿不僅可以用于國標方法GB7494-1987亞甲藍分光光度法，而且還可用于流動注射分光光度法的使用。目前，在地表水、地下水、污水處理廠的水質監(jiān)測中，陰離子表面活性劑都是必測項目，必然要消耗大量的氯仿，通過回收氯仿的再使用，可以使環(huán)境監(jiān)測成本降低，減輕生態(tài)環(huán)境的壓力，同時也為環(huán)境管理部門提供一個很好的參考。

參考文獻

[1]國家環(huán)境保護總局和水和廢水監(jiān)測分析方法編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法第四版（增補版）[M].北京：中國環(huán)境科學出版社出版，2006：11.

[2]國家環(huán)境保護總局.GB7494-87水質陰離子表面活性劑的測定亞甲藍分光光度法[S].北京：中國標準出版社，1987.

[3]楊玉春，魏曉通，寸特升等.陰離子表面活性劑測定的最新研究進展[J]綠色科技，2018，（2）：121.

[4]李紅，李偉善，田立朋，蔣雄.甲醛和甲酸在Pt/Biad電極上的電催化氧化[J].華南師范大學學報（自然科學版）.2001，（01）：124+125.

收稿日期：2018-03-01

作者簡介：楊雁飛（1979-），男，碩士研究生，研究方向為環(huán)境監(jiān)測。