祝旭初,程軍蕊
(1.寧波市北侖區(qū)環(huán)境保護監(jiān)測站,浙江寧波315800;2.寧波大學(xué)建筑工程與環(huán)境學(xué)院,浙江寧波315211)
水質(zhì)分析中,氰化物的測定常用的分光光度法有異煙酸—吡唑啉酮光度法、異煙酸—巴比妥酸光度法和吡啶—巴比妥酸光度法[1,2]。其中異煙酸—巴比妥酸光度法在常溫下顯色、反應(yīng)時間短、靈敏度高、操作過程不產(chǎn)生惡臭,因而普遍受到操作者的青睞;但由于氰化物與氯胺T作用是在弱酸性條件下進行的,相比而言,體系較不穩(wěn)定。
氰化物的測定由于顯色體系不穩(wěn)定,對操作者的技能要求高,尤其是操作速度對測定結(jié)果的影響很大[3~5]。本文通過對異煙酸—巴比妥酸光度法試驗研究發(fā)現(xiàn),采用100ml容量瓶代替25ml比色管,可以有效減小氰化物測定過程中的逸出損失,提高測定的準確度。
Cary60紫外可見分光光度計 (吸光值可讀至小數(shù)點后4位),美國安捷倫科技公司。
醫(yī)用注射器,規(guī)格10ml和1.0ml,用時經(jīng)重量法校正。密封容器,選用國家海洋局第二海洋研究所“營養(yǎng)鹽”(如硝酸鹽)50ml裝標準物質(zhì)瓶,用時將瓶塞塑料部分鉆小孔,使橡皮墊圈裸露。
氰化物標準溶液 (50.0mg/L),中國計量科學(xué)研究院。氰化物標準使用液,配制成濃度為0.50mg/L(介質(zhì)為1g/L的氫氧化鈉)。磷酸二氫鉀緩沖溶液:稱取136.1g無水磷酸二氫鉀溶于水,稀釋定容至1000ml,加入2.00ml冰乙酸搖勻。氫氧化鈉稀釋液,1g/L;氯胺T溶液,10g/L,臨用時現(xiàn)配。異煙酸—巴比妥酸顯色劑:稱取1.5g氫氧化鈉,溶于60ml水中,完全溶解后,趁熱加入2.5g異煙酸,溶解后再加入1.25g巴比妥酸,攪拌溶解,用水定容至100ml。
以上試劑除異煙酸 (國藥集團化學(xué)試劑有限公司)為化學(xué)純外,其余均為分析純。實驗用水為不含氰化物的超純水。
為便于試驗對比和操作,本文所用顯色容器均干燥潔凈,最終顯色體積統(tǒng)一為25.30ml。
分別選用25ml比色管、100ml容量瓶和50ml“營養(yǎng)鹽”標準物質(zhì)瓶作為顯色容器。
顯色操作如下:移取10.00ml餾出液 (或1g/L氫氧化鈉為介質(zhì)的標準使用液),于干燥潔凈的容器中,加入5.0ml磷酸二氫鉀緩沖溶液,混勻,迅速加入0.30ml氯胺T溶液,立即蓋塞子,混勻,放置1~2min。加入6.0ml異煙酸—巴比妥酸顯色劑,加水4.0ml,混勻,于25℃顯色15min,以水作參比,用10mm比色皿,于600nm波長處測定吸光度。
對于50ml“營養(yǎng)鹽”標準物質(zhì)瓶的操作,除測試樣由移液管移入之外,其余加液均用醫(yī)用注射器通過瓶蓋處小孔,經(jīng)針頭扎入墊圈注射入內(nèi)。
3種顯色容器的制備標準系列方法和校準曲線結(jié)果列于表1。
表1 不同容器對標準曲線的影響
由表1可知,用25ml比色管作為顯色容器,所得標準曲線的斜率明顯小于其它兩種方式。“營養(yǎng)鹽”標準物質(zhì)瓶作為比色容器,由于整個加液過程中不開塞,可以認為是完全密封的環(huán)境,整個操作過程無氰化物逸出。以100ml容量瓶作為比色容器與以“營養(yǎng)鹽”標準物質(zhì)瓶作為比色容器相比,兩者所得曲線的斜率比值接近1。分析表明,采用100ml容量瓶作為比色容器,快速操作可以抑制氰化物的逸出損失。
以0.50mg/L氰化物使用液10.00ml(即氰化物含量5.00μg,為曲線最高點)作為試驗對象,從5種情形來考察操作速度對氰化物逸出損失的影響,結(jié)果見表2。
表2 操作速度對氰化物逸出損失的影響
分析表2可知:
(1)操作速度對于異煙酸—巴比妥酸測定氰化物的影響很大,每一步驟都需要迅速操作。
(2)總體來看,采用100ml容量瓶作為比色容器,氰化物逸出損失最小。
(3)操作1,對使用25ml比色管和50ml“營養(yǎng)鹽”標準物質(zhì)瓶作為顯色容器的影響最大。緩沖溶液加入后,不搖勻,溶液表層酸度高,反應(yīng)激烈,有氰化氫生成。比較各容器加入緩沖溶液后,液面離瓶口的距離 (25ml比色管為 10.5cm、100ml容量瓶距離為16.5cm、“營養(yǎng)鹽”標準溶液瓶為6.5cm),可見100ml容量瓶距離最長,且由于它的容量最大、瓶口最窄,所以采用100ml容量瓶,其氰化物逸出最少。操作2、3、4、5,情況同操作1。
(4)比較操作2和5,可知,“加入緩沖溶液后,不搖勻,直接加入氯胺T”,比“搖勻后,再加入氯胺T”,逸出損失少??梢栽诓僮鬟^程中,按照不搖勻操作進行,前提是蓋塞速度要快 (對比操作1)。
(1)以上所得的比較數(shù)據(jù)均在相同環(huán)境條件下、同步操作測定而得。異煙酸—巴比妥酸分光光度法操作過程中宜保持相同的快速操作節(jié)奏。不同的環(huán)境 (溫度、試劑等)下,用25ml比色管作顯色容器,所得的曲線斜率會有較大的差別,因此,每次測樣時宜同步測曲線。
(2)異煙酸—巴比妥酸分光光度法比色操作時,宜快速一次性測完。顯色試樣接觸空氣吸光值會顯著下降,因此測定好之后不宜回頭再次測定。
(3)HJ484-2009方法3,最后操作步驟為“加入顯色劑后用水稀釋定容至25.0ml”,操作者往往容易忽視這一步的操作速度,造成吸光值偏低。
(4)實踐證明:采用100ml容量瓶作為顯色容器,使得方法操作難度大大降低,能夠輕松獲得良好線性的標準曲線。
[1]HJ484-2009,水質(zhì)氰化物的測定容量法和分光光度法[S].
[2]本書編委會.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(xué)出版社,2006.
[3]曾嘉.異煙酸—巴比妥酸分光光度法測定水中總氰化物的探討 [J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù),2012,23(3):72-74.
[4]李素梅.探討總氰化物測定的影響因素及其控制方法——以上半年實樣考核為例 [J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2013,32(4):126-129.
[5]楊凱,曹巧玲,田葆萍,等.異煙酸-巴比妥酸分光光度法檢測水樣氰化物影響因素分析[A].第七屆全國儀器分析及樣品預(yù)處理學(xué)術(shù)研討會論文集 [C].2013:196-199.