SKALAR San++連續(xù)流動-異煙酸巴比妥酸分光光度法測定飲用水中總氰化物

程 瓊

(山西焦煤汾西礦業(yè)環(huán)保處，山西 介休 032000)

引 言

隨著人們生活水平的提高，生活飲用水的使用受到越來越多的關(guān)注。氰化物屬于劇毒物質(zhì)，對人體的毒性主要是與高鐵細(xì)胞色素氧化酶結(jié)合，生成氰化高鐵細(xì)胞色素氧化酶而失去傳遞氧的作用，從而引起組織缺氧窒息。所以，對氰化物的檢測尤為重要[1]。本文通過研究使用SKALAR San++連續(xù)流動-異煙酸巴比妥酸分光光度法來測定飲用水中的總氰化物，從而促進(jìn)對生活飲用水中的總氰化物檢測水平的進(jìn)一步提高。

1 氰化物的存在

氰化物特指帶有氰基(CN)的化合物，多有劇毒。氰化物廣泛地存在于自然界中，動、植物體內(nèi)都含有一些氰類物質(zhì)，有些植物，如，苦杏仁、白果、果仁、木薯、高粱等含有相當(dāng)量的含氰糖甙，它水解后釋放出游離的氰化氫。在一些普通糧食、蔬菜中，也可檢出微量氰化物。環(huán)境中的氰化物主要來自工業(yè)“三廢”，也有含氰的殺蟲劑或藥劑污染，但以前者為主。汽車尾氣和香煙的煙霧中都含有氰化氫。水體中氰化物主要來源于小金礦的開采、冶煉、電鍍、有機化工、選礦、煉焦、造氣、化肥等工業(yè)排放的廢水[2-3]。

2 測定水體中氰化物的方法

水中氰化物的測定方法通常有硝酸銀滴定法、吡唑啉酮光度法、異煙酸-巴比妥酸分光光度法和電極法。滴定法使用于含高濃度的水樣；電極法具有較大的測定范圍，但由于電極本身的不穩(wěn)定性，目前較少使用；由于吡啶本身的惡臭氣味對人體的神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，目前也使用較少；異煙酸-巴比妥酸分光光度法靈敏度高，是易于推廣應(yīng)用的方法。

3 測定方法原理

總氰化物：包括總的有機氰化物，游離的氰離子，簡單金屬中的氰化物和氰絡(luò)合物，不包括鈷氰絡(luò)合物和硫代氰酸鹽。

范圍：0.001 mg/L～0.250 mg/L。

檢出限：0.001 mg/L。

連續(xù)流動分析儀包括4個部分：自動進(jìn)樣器、化學(xué)反應(yīng)單元、檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。

實驗原理：樣品與蒸餾溶液(pH=3.8)混合，經(jīng)紫外消解后(復(fù)雜氰化物分解)進(jìn)入在線蒸餾系統(tǒng)，于125 ℃真空條件下蒸餾后釋放出氫氰酸，氫氰酸被0.1 mol/L氫氧化鈉吸收，此吸收液在緩沖溶液(pH=5.2)存在下，與氯胺T作用形成氯化氰，氯化氰再與異煙酸及巴比妥酸反應(yīng)生成紅色物質(zhì)，在600 nm波長處測其吸光度，比色皿光程為50 mm。

4 水樣的采集與保存

采集的水樣需貯存于用無氰水清洗并干燥后的聚乙烯塑料瓶或硬質(zhì)玻璃瓶中?，F(xiàn)場采樣時需用所采水樣淋洗3次后再采集水樣。

樣品采集后必須立即加氫氧化鈉固定，一般每升水樣加0.5 g固體氫氧化鈉。當(dāng)水樣酸度高時，應(yīng)多加固體氫氧化鈉，使樣品pH>12。

采集的樣品應(yīng)及時進(jìn)行測定。如果不能及時測定樣品，必須將樣品在4 ℃以下冷藏，并在采樣后24 h內(nèi)分析樣品。

5 操作流程

5.1 配制溶液試劑

蒸餾溶液：檸檬酸、氫氧化鈉、蒸餾水。

pH=5.2的緩沖溶液：鄰苯二甲酸氫鉀、氫氧化鈉、蒸餾水、Brij35。

氯氨-T溶液：氯氨-T、蒸餾水。

顯色劑：1,3-二甲基巴比妥酸、異煙酸、氫氧化鈉、蒸餾水。

0.1 mol/L氫氧化鈉：氫氧化鈉、蒸餾水。

1 mol/L氫氧化鈉：氫氧化鈉、蒸餾水。

5.2 配置標(biāo)準(zhǔn)溶液

標(biāo)準(zhǔn)曲線配置質(zhì)量濃度分別為0.005 0、0.010 0、0.020 0、0.050 0、0.100 0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液(見表1)，配置過程用0.01 mol/L氫氧化鈉溶液稀釋定容。標(biāo)準(zhǔn)溶液需要每次新制。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的質(zhì)量濃度值

5.3 開啟儀器的順序

1) 打開穩(wěn)壓器電源。

2) 合上自動進(jìn)樣器開關(guān)，合上兩個小蠕動泵泵蓋，將進(jìn)樣針清洗液管路放入0.01 mol/L氫氧化鈉沖洗液中。

3) 打開主機電源，合上2個蠕動泵泵蓋及空氣拉環(huán)，將所有試劑管路放入蒸餾水中，走水約30 min?？諝饫h(huán)放下時應(yīng)注意不要沖擊下去，而應(yīng)提住拉環(huán)放下去。

4) 打開冷卻水順序為：電源→循環(huán)→制冷。

5) 打開紫外消解器、氣泵及加熱器(打開時查看設(shè)定溫度，S1檢測池溫度37 ℃，S2加熱器溫度125 ℃)。

6) 將試劑管線插入相應(yīng)的試劑瓶，開始走試劑。

7) 關(guān)閉自動進(jìn)樣器開關(guān)，打開電腦主機，待進(jìn)入主屏界面后，依次打開自動進(jìn)樣器、數(shù)據(jù)采集器。

8) 打開電腦，進(jìn)入軟件，進(jìn)入表格設(shè)置界面，編輯表格，A6為最高點引導(dǎo)，A5為次高點校正，Wt為清洗，A1～A6為標(biāo)準(zhǔn)系列，A7為次高點校正，Wt為清洗，A11～A20為待測樣品。對照編輯好的樣品表格，放置樣品。

9)待加熱器溫度達(dá)到設(shè)定值后，選擇分析項目，點擊監(jiān)視器按鈕，觀察基線情況。等待30 min左右，基線走平穩(wěn)后，關(guān)閉監(jiān)視器窗口。點擊start按鈕，在彈出的對話框中點OK按鈕。選擇保存路徑，命名文件，點擊保存按鈕，開始取樣檢測。

10) 樣品分析完畢，軟件報警后自動回復(fù)初始界面。

5.4 關(guān)閉儀器的順序

1) 關(guān)閉加熱器、消解器，將所有試劑管路放入蒸餾水中，走水30 min。30 min后，檢查125°加熱器當(dāng)前溫度是否小于80°(方法為開啟加熱器電源，觀察后馬上關(guān)閉該電源)，若小于即可執(zhí)行下面步驟，否則繼續(xù)等待。

2) 關(guān)閉循環(huán)冷卻水，按照制冷→循環(huán)→電源的順序。關(guān)閉氣泵，關(guān)閉進(jìn)樣器，打開進(jìn)樣器蠕動泵泵蓋，將進(jìn)樣針清洗液管路從氫氧化鈉沖洗液中取出置于空燒杯中。

3) 關(guān)閉主機電源，打開蠕動泵泵蓋。

4) 關(guān)閉數(shù)據(jù)采集器電源。

6 實驗結(jié)果(見圖1及第44頁圖2)

圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

7 常見故障及處理

1) 基線不穩(wěn)定的因素

氣泡不均勻，需檢查空氣管；有接口不好的地方，需檢查模板上的連接口；試劑不好，需新鮮配置，特別是有緩沖溶液需調(diào)節(jié)pH；泵管堵塞或有破裂，

圖2 質(zhì)量濃度值

需檢查后清洗或更換；泵管彈性不好，需檢查后更換泵管。

2) 峰形不好的因素

進(jìn)樣管堵塞，需檢查進(jìn)樣管后更換；樣品中有顆粒雜質(zhì)，樣品需要過濾，重新配置；有接口不好的地方，需檢查模板上的連接口；泵管彈性不好，需檢查后更換泵管。

3) 不出峰的因素

標(biāo)準(zhǔn)過期或配錯，需要重新配置；試劑過期或配錯，需要重新配置；進(jìn)樣管堵塞，需檢查進(jìn)樣管后更換；采樣針破裂，需檢查后更換；光度計燈不亮，需更換燈泡；軟件顯示無信號，需要檢查電腦和數(shù)據(jù)采集器是否連接上。

8 總結(jié)

使用SKALAR San++連續(xù)流動-異煙酸巴比妥酸分光光度法測定飲用水中的總氰化物的優(yōu)點：

1) 該法的進(jìn)樣方式是借助于進(jìn)樣閥，將一定體積的樣品以“塞”的形式逐個注射到一定流速的載液中。

2) 該法拋棄了傳統(tǒng)的建立在平衡體系基礎(chǔ)上的穩(wěn)態(tài)概念，樣品在檢測時尚未達(dá)到化學(xué)和物理的平衡，屬于動力學(xué)分析法范疇的定時法。

該方法的引入，大大提高了分析速度，減少了樣品試劑的消耗和副反應(yīng)的發(fā)生，樣品全封閉蒸餾、稀釋和檢測，減少了氰化物對環(huán)境的污染和對人體的危害，并且儀器相對簡單和便宜，成為分析化學(xué)技術(shù)上的一次重大突破。