4-氨基安替比林法測定地表水中揮發(fā)酚操作要點(diǎn)研究

安欣

（黑龍江省牡丹江生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，黑龍江 牡丹江 157000）

1 引言

酚是有機(jī)化合物的一類，是由羥基與芳香環(huán)（苯環(huán)）直接相連而成的化合物總稱，其中最簡單的酚類為苯酚［1］。根據(jù)酚類是否能隨水蒸氣蒸餾而出分為揮發(fā)酚和不揮發(fā)酚，沸點(diǎn)在230 ℃以下隨水蒸氣蒸餾出的為揮發(fā)酚［2］。揮發(fā)酚屬于高毒物質(zhì)，主要污染源為造紙、煤氣洗滌和煉焦等化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水，人長期飲用被酚污染的水會引起中毒癥狀，如頭疼、瘙癢及各種神經(jīng)系統(tǒng)的病癥等，農(nóng)田灌溉被酚污染的水可能會造成農(nóng)作物減產(chǎn)甚至枯死［3］，因此準(zhǔn)確測定出水中揮發(fā)酚的含量具有十分重要的意義。

揮發(fā)酚的測定有多種方法，如流動注射分析法［4］、氣相色譜法［5］和4-氨基安替比林分光光度法［6］等，其中4-氨基安替比林分光光度法使用最為廣泛，也是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織頒布的測酚方法。

目前，為了能夠準(zhǔn)確測定地表水中揮發(fā)酚的含量，研究者進(jìn)行了許多不同方式的探究。冉蓮蓮等［7］進(jìn)行了揮發(fā)酚濃度隨時(shí)間變化的探究，結(jié)果表明，揮發(fā)酚濃度隨時(shí)間推移呈下降趨勢，12 h 后濃度下降明顯；李永亮等［8］通過比選確定三氯甲烷萃取和乙醇洗滌兩種方式作為4-氨基安替比林提純方法。本實(shí)驗(yàn)主要探究4-氨基安替比林試劑、提純和萃取時(shí)間對測定結(jié)果的影響，以期提高樣品測定結(jié)果的精密性和準(zhǔn)確性。

2 材料與方法

2.1 主要試劑和儀器

試劑：4-氨基安替比林（分析純、優(yōu)級純）；鐵氰化鉀（分析純）；三氯甲烷（分析純）；硅鎂型吸附劑（60～100 目）；磷酸（優(yōu)級純）；氯化銨（分析純）；氨水（分析純）；甲基橙（分析純）；苯酚溶液（生態(tài)環(huán)境部環(huán)境發(fā)展中心環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所）。

儀器：3 cm 比色皿；723A 可見分光光度計(jì)（上海儀電分析儀器有限公司）；SX-12-10 型箱式電阻爐（天津市泰斯特儀器有限公司）。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

依據(jù)HJ 503—2009《水質(zhì)揮發(fā)酚的測定4-氨基安替比林分光光度法》進(jìn)行揮發(fā)酚測定［9］。

3 結(jié)果與討論

3.1 4－氨基安替比林對測定結(jié)果的影響

4-氨基安替比林是測定水質(zhì)中揮發(fā)酚的重要試劑，也是測定揮發(fā)酚的顯色劑，而4-氨基安替比林的質(zhì)量對實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果的成功與否有十分重要的影響。當(dāng)前市場上4-氨基安替比林的等級、純度等有很大差異，本實(shí)驗(yàn)利用3 個不同廠家的4-氨基安替比林提純前后進(jìn)行空白吸光度測定，結(jié)果見表1。3個廠家提純前空白吸光度有十分大的差異，且均大于《國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)監(jiān)測任務(wù)作業(yè)指導(dǎo)書》中對揮發(fā)酚空白吸光度（＜0.08）的要求，一次提純后廠家A 和B 滿足要求，廠家C 未滿足要求。由結(jié)果可知，達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求與試劑的等級、純度并無必然聯(lián)系，因此不能以試劑所標(biāo)注的等級和純度來確定試劑的適用性，且在實(shí)際工作中要根據(jù)所用試劑進(jìn)行相應(yīng)程度提純，以滿足實(shí)驗(yàn)要求。

表1 不同廠家4-氨基安替比林提純前后空白吸光度測定結(jié)果

3.2 提純對空白吸光度的影響

常用的4-氨基安替比林提純方法有三氯甲烷萃取法、苯洗法、活性炭過濾等［10］，本實(shí)驗(yàn)采用了HJ 503—2009《水質(zhì)揮發(fā)酚的測定4-氨基安替比林分光光度法》附錄B 中的方法進(jìn)行提純。本實(shí)驗(yàn)探究了加入不同量硅鎂型吸附劑對空白吸光度的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明（見表2），加入硅鎂型吸附劑的量越大，其空白吸光度越低；此外，還探究了加入同樣量的硅鎂型吸附劑但增加提純次數(shù)對空白吸光度的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硅鎂型吸附劑投加量一致時(shí)，只增加提純次數(shù)對空白吸光度無明顯影響。

表2 硅鎂型吸附劑提純對空白吸光度的影響

3.3 提純對曲線斜率的影響

通過對4-氨基安替比林提純可以降低實(shí)驗(yàn)空白吸光度，且隨著投加量增加空白吸光度也會相應(yīng)降低，但當(dāng)提純過度時(shí)，可能會造成4-氨基安替比林的損失或影響其質(zhì)量，從而導(dǎo)致所測曲線各個濃度點(diǎn)的吸光度值相應(yīng)變低，最終影響曲線斜率。本實(shí)驗(yàn)使用加入10，12，14，16，18，20 g 硅鎂型吸附劑（編號分別為1，2，3，4，5，6）提純后的4-氨基安替比林進(jìn)行測定，并繪制曲線（見表3），實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著硅鎂型吸附劑的增加，其斜率也隨之降低。斜率過低會降低實(shí)驗(yàn)的靈敏性，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此在實(shí)際工作中應(yīng)根據(jù)4-氨基安替比林的質(zhì)量適量加入硅鎂型吸附劑，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。

表3 不同量硅鎂型吸附劑提純對曲線斜率的影響

3.4 萃取時(shí)間對測定結(jié)果的影響

顯色萃取操作會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定影響，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差的出現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)5 個萃取時(shí)間（30，60，90，120，150 s），分別對樣品0，1，2，3（揮發(fā)酚含量為0，0.5，3.0，10.0 μg）進(jìn)行測定，結(jié)果見表4。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)萃取時(shí)間達(dá)到120 s 時(shí)，萃取效果趨于飽和，再增加萃取時(shí)間，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響逐漸變低。除此之外，通過表1 可知，萃取時(shí)間的增加對濃度低的樣品影響較小，樣品濃度越高，萃取時(shí)間增加對測定結(jié)果影響越大。萃取過程中不僅時(shí)間對測定結(jié)果有影響，萃取振搖力度也會對結(jié)果產(chǎn)生影響，因此操作中應(yīng)保證萃取振搖力度和時(shí)間均一致，以此減少實(shí)驗(yàn)的誤差性，提高實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。

表4 不同萃取時(shí)間下不同含量揮發(fā)酚的測定結(jié)果

4 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過提純4-氨基安替比林能夠有效降低空白吸光度，增加硅鎂型吸附劑的投入量空白吸光度值也會相應(yīng)降低，但過量增加硅鎂型吸附劑會導(dǎo)致曲線斜率降低，最終影響揮發(fā)酚測定結(jié)果的準(zhǔn)確度。增加萃取時(shí)間會使測定結(jié)果提高，在120 s 左右趨于飽和，且濃度越大樣品提高效果越顯著。另外，市售4-氨基安替比林質(zhì)量不一，實(shí)際工作中應(yīng)根據(jù)所用試劑進(jìn)行相應(yīng)程度提純，以滿足實(shí)驗(yàn)要求。