黃麗
摘 要:對哈希QC8500S2流動注射儀測定水中氰化物的方法進(jìn)行了測定,并與傳統(tǒng)分光光度法進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,該方法具有較高的精密度和準(zhǔn)確度,檢出限為0.001 mg/L,回收率范圍為93.3%~106.7%.與分光光度法相比,該方法具有分析速度快、穩(wěn)定性好等特點,適合水環(huán)境中大批量氰化物的分析測試。
關(guān)鍵詞:流動注射儀;氰化物;分光光度法;檢出限
中圖分類號:X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.11.133
氰化物屬于劇毒物質(zhì),對人體的傷害主要是通過與高鐵細(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,引起組織缺氧窒息。因此,對水中氰化物的快速、準(zhǔn)確檢測顯得尤為重要。目前,水中氰化物的測定大都采用異煙酸-吡唑啉酮分光光度法。由于該方法測定氰化物通常需要加熱蒸餾,對試劑的要求和操作條件非常嚴(yán)格,因此,很難滿足現(xiàn)實中大批量水樣分析的要求?,F(xiàn)使用哈希QC8500S2型連續(xù)流動分析儀,采用流動注射分析技術(shù),對水中的氰化物進(jìn)行實驗研究,操作簡單,尤其適合大批量樣品的分析,大大提高了檢測效率,縮短了檢測時間。
1 材料與方法
1.1 儀器與試劑
1.1.1 儀器
實驗儀器為:連續(xù)流動分析儀,型號為哈希QC8500S2;氰化物分析模塊。
1.1.2 試劑與標(biāo)準(zhǔn)
蒸餾溶液:在1 L容量瓶中加入700 mL去離子水,再加入45 mL濃磷酸(H3PO4),定容到1 L。
磷酸緩沖溶液:稱取97.0 g無水磷酸二氫鉀置于800 mL去離子水中,磁力攪拌2 h左右至完全溶解,定容至1 L容量瓶;用氦氣除氣泡。
氯胺T溶液:稱取3.0 g氯胺T溶于約300 mL去離子水中,稀釋至500 mL并定容;用氦氣除氣泡。
吡啶-巴比妥酸溶液:在通風(fēng)櫥內(nèi),放15.0 g巴比妥酸于1 L燒杯內(nèi),加入100 mL去離子水,攪拌時加入75 mL吡啶和15 mL濃鹽酸,再加入825 mL水?dāng)嚢?,直到巴比妥酸完全溶解?/p>
氫氧化鈉溶液:稱取2.0 g氫氧化鈉,用去離子水溶解,定容至2 L容量瓶。
氰化物標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液(GBW(E) 080115—16076):標(biāo)準(zhǔn)值50 mg/L,由中國計量科學(xué)研究院提供。
1.2 實驗過程
1.2.1 實驗方法
自動進(jìn)樣器→蠕動泵→氰化物分析模塊→檢測器→數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。原理:首先將水樣與磷酸混合,加熱至140 ℃,然后紫外光裂解金屬-CN-的有機復(fù)合物。氣態(tài)的HCN從樣品基體中釋放,穿過Teflon膜,然后用氫氧化鈉溶液吸收。CN-在570 nm處比色測定。
1.2.2 測定參數(shù)
10 mm比色池,570 nm濾光片;取樣速率為18個/h;進(jìn)樣與清洗時間比為3∶1;基線為10%;平滑度為16,主峰為80%.
1.2.3 測定步驟
1.2.3.1 樣品預(yù)處理
清潔水樣可直接取樣分析。渾濁、色度較深的水樣,需先用0.45 μm濾膜過濾,棄去10~20 mL初濾液,然后取其中適量濾液分析。
1.2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
使用中國計量科學(xué)研究院制備的50 mg/L氰化物標(biāo)準(zhǔn)液,稀釋成1.0 mg/L的中間標(biāo)準(zhǔn)使用液,再用中間標(biāo)準(zhǔn)使用液配制成質(zhì)量濃度分別為0.200 mg/L、0.100 mg/L、0.050 mg/L、
0.020 mg/L和0.010 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。
1.2.3.3 測定
按流動注射的儀器操作手冊連接好所需管線,并安裝好
570 nm波長濾光片,再接通所有儀器及電腦電源,打開加熱器,激活分析方法。待加熱器溫度達(dá)到100 ℃后,將試劑管路放入去離子水中,啟動蠕動泵,當(dāng)模塊達(dá)到140 ℃且達(dá)到穩(wěn)定基線后,將試劑管路放入試劑中,運行至基線穩(wěn)定,調(diào)整基線至10%.用手動方法進(jìn)1個標(biāo)準(zhǔn)曲線最高濃度樣,調(diào)節(jié)儀器增益(對反應(yīng)的信息給一個合理的放大信號)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線的濃度值和數(shù)量、樣品的數(shù)量及其相應(yīng)位置,編寫好自動運行程序,即可執(zhí)行自動運行程序,最后打印分析結(jié)果。
2 結(jié)果與討論
2.1 方法的線性和檢出限
以配制的氰化物標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行分析,并對各自測定濃度進(jìn)行線性回歸取得標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)。在本實驗條件下,溶液濃度與吸光度值在0~0.200 mg/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系(r=0.999 8)。
在與標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的工作條件下測定10份標(biāo)準(zhǔn)空白溶液,求得空白平行測定標(biāo)準(zhǔn)偏差s,根據(jù)美國環(huán)境保護(hù)所(EPA)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)自動計算的規(guī)定:MDL(檢出限)=2.821×s,得出檢出限為0.001 mg/L( ±s為0.000 7±0.000 4),低于傳統(tǒng)的異煙酸-吡唑啉酮分光光度法的檢出限(0.002 mg/L)。
2.2 精密度與準(zhǔn)確度
用哈希QC8500S2型連續(xù)流動分析儀對氰化物含量為
0.200 mg/L、0.100 mg/L、0.050 mg/L 3種不同質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液分別平行測定6次,RSD%為1.02%~2.48%,相對誤差均小于10%.可見,用流動注射分析儀測定水中的氰化物具有較高的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。
2.3 加標(biāo)回收率
選取3種水樣,分別加入不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品,同時測定原樣品本底濃度和加標(biāo)后濃度。氰化物樣品加標(biāo)回標(biāo)率見表1.
2.4 不同方法比較
分別采用傳統(tǒng)化學(xué)分光光度法和流動注射分析儀對水源水和出廠水2份水樣進(jìn)行檢測,其中,化學(xué)法平行測定樣品次數(shù)為3次,儀器法平行測定樣品次數(shù)為6次。對2種分析方法測得結(jié)果進(jìn)行了t檢驗分析,∣t∣值均小于t0.05(7),因此認(rèn)為2種方法測得結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義。2種方法分析結(jié)果比較如表2所示。
3 結(jié)論
總之,基于測定水中氰化物的傳統(tǒng)方法存在不足,急需改進(jìn)等問題,本文研究應(yīng)用流動注射儀測定水環(huán)境中氰化物的分析方法。結(jié)果表明,該方法的相關(guān)性好(r>0.999 0),樣品測定的相對偏差RSD%為1.02%~2.48%,檢出限為0.001 mg/L,回收率范圍93.3%~106.7%.與分光光度法比較,其結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義。采用該方法測定水中氰化物不但操作簡單,試樣和試劑消耗量少,分析速率快,自動化程度高,而且精確度、準(zhǔn)確度、靈敏度高,尤其是在大批量的樣品分析上具有突出的優(yōu)勢,是目前較為先進(jìn)的一種檢測手段。
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〔編輯:劉曉芳〕