謝姬弘

(太原市城市排水監(jiān)測(cè)站，山西太原 030012)

1 概述

陰離子表面活性劑是水環(huán)境中分布廣泛且具有代表性的一類有機(jī)污染物，屬于生物難降解物質(zhì)，陰離子表面活性劑進(jìn)入水中后，其分子聚集在水和其他介質(zhì)的表面，產(chǎn)生泡沫、乳化和微粒懸浮等現(xiàn)象，隔絕水中氧與空氣中氧的交換，影響水體凈化，并消耗水中的溶解氧，導(dǎo)致水質(zhì)惡化。因此定量準(zhǔn)確測(cè)定陰離子表面活性劑是水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。

測(cè)定水中陰離子表面活性劑首推方法是亞甲藍(lán)分光光度法(GB 7494-87)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)與執(zhí)法中使用國(guó)標(biāo)法具有權(quán)威公正性，但國(guó)標(biāo)法操作起來(lái)比較復(fù)雜，需要在分液漏斗中多次萃取，消耗的氯仿也比較多。隨著環(huán)境科研經(jīng)驗(yàn)的積累，檢測(cè)設(shè)備的更新，檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(第四版增補(bǔ)版)頒布的A類方法中，將GB 7494-87里多次萃取修訂為單次萃取，由于監(jiān)測(cè)技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)，而實(shí)踐技術(shù)是從日常實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的，筆者通過(guò)對(duì)陰離子表面活性劑監(jiān)測(cè)方法原理的理解及操作步驟的分析，結(jié)合自己的分析工作，總結(jié)了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)，并通過(guò)引用新的設(shè)備來(lái)簡(jiǎn)化分析過(guò)程中的操作步驟。

2 實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟

2.1 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)與陽(yáng)離子染料亞甲藍(lán)作用，生成藍(lán)色的離子對(duì)化合物，這類藍(lán)色的化合物可被三氯甲烷萃取，其色度與濃度成正比，并可用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)652 nm處測(cè)三氯甲烷層的吸光度。

2.2 操作步驟(第四版增補(bǔ)版)

1)調(diào)pH，將待測(cè)水樣(100 mL)移入分液漏斗中，以酚酞為指示劑，逐滴加入4%氫氧化鈉溶液至水溶液呈紫紅色，再逐滴加入3%硫酸到紫紅色剛好消失。2)加顯色劑。加入25 mL亞甲藍(lán)溶液，搖勻。3)加三氯甲烷15 mL，激烈振搖30 s，注意放氣。4)比色。靜置分層，將三氯甲烷層經(jīng)脫脂棉吸水后放入比色皿中進(jìn)行比色(注意:在652 nm處，以三氯甲烷為參比)，測(cè)定樣品，標(biāo)準(zhǔn)系列和空白實(shí)驗(yàn)的吸光度。測(cè)定時(shí)用10 cm的比色皿。5)計(jì)算。以樣品的吸光度減去空白試驗(yàn)的吸光度后，從校準(zhǔn)曲線上查得陰離子表面活性劑的含量。

3 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1)取樣。

a.含懸浮物水樣的量取。本方法測(cè)定的是溶解態(tài)的陰離子表面活性劑，不包含吸附在懸浮物上的陰離子活性劑，應(yīng)將懸浮物過(guò)濾去除，如不進(jìn)行過(guò)濾，懸浮物質(zhì)吸附三氯甲烷層，沉淀于分液漏斗的底部，沉淀物無(wú)法通過(guò)旋塞孔，甚至?xí)ㄗ』钊?，使?shí)驗(yàn)無(wú)法繼續(xù)。

b.如何確定取樣體積。為了直接測(cè)定水和廢水樣，GB 7494-87及四版都推薦根據(jù)預(yù)計(jì)的陰離子表面活性劑的濃度確定取樣體積，但要預(yù)估被測(cè)水樣的濃度需要具備相當(dāng)經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，如果所取水樣陰離子表面活性劑濃度超過(guò)了預(yù)計(jì)量，加入的亞甲藍(lán)被全部反應(yīng)掉，則需要棄去試樣，重新取樣。在棄去試樣前，初讀已做試樣的吸光度值，根據(jù)吸光度值確定稀釋倍數(shù)，進(jìn)而確定取樣量，用水稀釋至100 mL。

2)試劑的量取。

a.實(shí)驗(yàn)中部分試劑不用準(zhǔn)確量取。在實(shí)驗(yàn)中，25 mL的亞甲藍(lán)是按最大陰離子活性劑濃度參與反應(yīng)的用量，而比色時(shí)，取的是三氯甲烷層里待測(cè)陰離子與亞甲藍(lán)反應(yīng)所生成離子化合物的顏色，多余的亞甲藍(lán)留在水相里不參與比色，因此亞甲藍(lán)的加入量不需要十分精確，用量筒加入即可，不會(huì)影響測(cè)定結(jié)果。同理，標(biāo)準(zhǔn)系列及高濃度未知水樣所加的稀釋水也不用精確，因?yàn)橄♂屗粎⑴c反應(yīng)，也不會(huì)影響有機(jī)相中的吸光度值，用量筒加即可。

b.需要準(zhǔn)確量取的試劑。15 mL的三氯甲烷必須準(zhǔn)確。因?yàn)槿燃淄槭欠磻?yīng)生成物——藍(lán)色化合物的溶劑，多加或少加會(huì)直接影響三氯甲烷層的吸光度值，從而影響測(cè)定結(jié)果。

3)繪制校準(zhǔn)曲線和水樣的測(cè)定，應(yīng)使用同一批三氯甲烷、亞甲藍(lán)溶液，確保待測(cè)水樣與標(biāo)準(zhǔn)系列條件一致。

4)本方法繪制校準(zhǔn)曲線的含量從 0 μg，10 μg，30 μg，50 μg，70 μg，90 μg，110 μg，120 μg，150 μg 至 200 μg，共 10 個(gè)點(diǎn)(包括零濃度)，跨度比較大，在本實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，通過(guò)單人多次，多人多次的比對(duì)實(shí)驗(yàn)表明:當(dāng)含量為70 μg時(shí)，吸光度已大于0.9，超過(guò)分光光度計(jì)的最佳線性范圍，所繪制的校準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)不好，建議根據(jù)待測(cè)水樣的濃度，分別配制低濃度的系列和高濃度的系列。

5)在實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)采用新設(shè)備節(jié)省人力，使操作更為簡(jiǎn)單、快捷、準(zhǔn)確。

a.在操作步驟“激烈振蕩”環(huán)節(jié)，當(dāng)樣品數(shù)量很多時(shí)，手工振搖不能保證前后用力大小一致，采用分液漏斗振搖器可使振搖始終保持相同力度，確保待測(cè)水樣與標(biāo)準(zhǔn)系列條件一致，所有樣品都充分反應(yīng)，使測(cè)定結(jié)果更加準(zhǔn)確。

b.測(cè)定實(shí)驗(yàn)所用的玻璃器皿不能用各類洗滌劑清洗，而實(shí)驗(yàn)所用的顯色劑——亞甲藍(lán)染料極易著色，尤其是分液漏斗的磨砂口及活塞處。徹底清洗玻璃器皿也是實(shí)驗(yàn)中費(fèi)時(shí)費(fèi)力的繁重勞動(dòng)，采用超聲波清洗大大節(jié)省了人力，提高了效率。

環(huán)境監(jiān)測(cè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)，詳細(xì)了解一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的原理后，有助于我們理解實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)操作步驟的作用，更好地做好每個(gè)環(huán)節(jié)，使常規(guī)操作更加簡(jiǎn)單、快捷，使化驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。

［1］國(guó)家環(huán)?？偩?水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法［M］.(第4版增補(bǔ)版).北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2009.

［2］GB 7494-87，水質(zhì) 陰離子表面活性劑的測(cè)定 亞甲藍(lán)分光光度法［S］.