馬媛媛,顧培培
(江蘇國創(chuàng)檢測技術(shù)有限公司,江蘇 南通 226000)
此實驗的方法名稱及依據(jù)為中華人民共和國國家生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì)硫化物的測定亞甲基藍分光光度法》(HJ 1226-2021)。
樣品中的硫化物經(jīng)酸化、加熱氮吹或蒸餾后,產(chǎn)生的硫化氫用氫氧化鈉溶液吸收,生成的硫離子在硫酸鐵銨酸性溶液中與N,N-二甲基對苯二胺反應(yīng),生成亞甲基藍,于 665 nm波長處測定其吸光度,硫化物含量與吸光度值成正比[1]。
適用于地表水、地下水、廢水和海水中硫化物測定。
當(dāng)樣品取樣體積為200 mL,使用1 cm比色皿時,方法檢出限為0.01 mg/L;使用3 cm比色皿時,方法檢出限為0.003 mg/L。海水和地下水需用3 cm比色皿,此時的樣品前處理應(yīng)選用“酸化-蒸餾-吸收”法。
可見分光光度計;500 mL蒸餾瓶;100 mL比色管;酸化-吹氣-吸收裝置;酸化-蒸餾-吸收裝置。
(1+1)鹽酸溶液:量取500 mL濃鹽酸倒入500 mL純水中,混勻。
10 g/L氫氧化鈉:稱取10 g氫氧化鈉溶于1 000 mL水中,混勻。
抗氧化劑溶液:稱取4.0 g抗壞血酸、0.2 g乙二胺四乙酸二鈉和0.6 g氫氧化鈉溶于100 mL水中,搖勻現(xiàn)配。
2 g/L N,N-二甲基對苯二胺溶液:稱取2.0 g N,N-二甲基對苯二胺鹽酸鹽溶于700 mL水中,緩慢加入200 mL濃硫酸,冷卻后用水稀釋至1 000 mL,搖勻。
100 g/L硫酸鐵銨溶液:稱取25.0 g硫酸鐵銨溶于100 mL水中,緩慢加入5.0 mL硫酸,冷卻后用水稀釋至250 mL,搖勻。
硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液:購買市售標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),批號為104427,濃度為100±5%。
硫化物標(biāo)準(zhǔn)使用液:10.00 mg/L。
準(zhǔn)確吸取10.00 mL硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液于100 mL容量瓶中,用0.01NaOH氫氧化鈉定容,搖勻備用。
硫化物標(biāo)準(zhǔn)使用液:2.00 mg/L。
準(zhǔn)確吸取2.00 mL硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液(4.6)于100 mL容量瓶中,用0.01NaOH氫氧化鈉定容,搖勻備用。
量取200 mL的水樣(濃度太高可稀釋)到500 mL的蒸餾瓶中,加入5 mL抗氧化劑和玻璃珠,輕輕搖動。取20.0 mL氫氧化鈉到100 mL比色管中,插入冷凝管導(dǎo)管于吸收液液面以下,打開冷凝水,向蒸餾瓶中加入10 mL鹽酸溶液,迅速蓋上蓋子。打開電爐,控制蒸餾速度。當(dāng)100 mL比色管中體積約60 mL時,停止蒸餾,沖洗蒸餾導(dǎo)管入比色管中,搖勻待測。
用實驗用水代替實際樣品,按照3.1相同的步驟進行實驗室空白試樣的制備。
向100 mL比色管中加入20 mL氫氧化鈉,之后依次加入0.00 mL、0.00 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、7.00 mL硫化物標(biāo)準(zhǔn)使用液到100 mL比色管中,加入純水至約60 mL,緩慢加入10 mL N,N-二甲基對苯二胺溶液,立即蓋塞緩慢倒轉(zhuǎn)一次,加入1 mL硫酸鐵銨溶液,立即蓋塞搖勻。顯色10 min后用純水定容至刻線,搖勻。用1 cm比色皿比色,波長為665 nm,純水做參比。
分別量取0.00 mL、1.00 mL、2.50 mL、5.00 mL、7.50 mL、10.00 mL硫化物標(biāo)準(zhǔn)使用液,按上述步驟,使用30 mm光程比色皿比色,建立低濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。
向樣品管中加入10 mL N,N-二甲基對苯二胺溶液,立即蓋塞緩慢倒轉(zhuǎn)一次,加入1 mL硫酸鐵銨溶液,立即蓋塞搖勻。顯色10 min后用純水定容至刻線,搖勻。用1 cm比色皿比色,波長為665 nm,純水做參比。
向空白樣品管中加入10 mL N,N-二甲基對苯二胺溶液,立即蓋塞緩慢倒轉(zhuǎn)一次,加入1 mL硫酸鐵銨溶液,立即蓋塞搖勻。顯色10 min后用純水定容至刻線,搖勻。用1 cm比色皿比色,波長為665 nm,純水做參比。
高濃度的曲線為:y=0.002+0.009 04x,線性相關(guān)系數(shù)為0.999 9大于0.999 0,符合要求。對于分光光度法,扣除空白后的與0.01吸光度相對應(yīng)的濃度值為檢出限,此時檢出限為0.006 mg/L。
低濃度曲線為:y=0.002+0.026 9x,線性相關(guān)系數(shù)為0.999 7大于0.999 0,符合要求。對于分光光度法,扣除空白后的與0.01吸光度相對應(yīng)的濃度值為檢出限,此時檢出限為0.002 mg/L。
表2 硫化物低濃度的曲線結(jié)果
實驗室選取地表水來測定,因地表水中沒有檢出濃度,所以自配標(biāo)準(zhǔn)濃度0.10 mg/L的樣品,此時的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為7.4%;測定工業(yè)廢水濃度為0.70 mg/L,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.9%;測定濃度為1.60 mg/L的廢水,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.9%。
表3 方法精密度(10 mm比色皿)結(jié)果統(tǒng)計
實驗室選取表1三種濃度的水樣進行加標(biāo)回收,其回收率范圍在70.8%~98.5%之間。標(biāo)準(zhǔn)要求的回收率為60%~120%,測得結(jié)果完全符合規(guī)定要求。
表1 硫化物高濃度的曲線結(jié)果
海水以及地下水只能選取30 mm比色皿的“酸化-蒸餾-吸收”法,因海水和地下水未檢出濃度,故自配濃度為0.020 mg/L的樣品,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為9.4%;選取濃度為0.055 mg/L的樣品,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.7%;測定濃度為0.190 mg/L的樣品,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.1%。
實驗室選取表4三種濃度的水樣進行加標(biāo)回收,其回收率范圍在79.0%~96.0%之間。標(biāo)準(zhǔn)要求的回收率為60%~120%,測得結(jié)果完全符合規(guī)定要求。
表4 方法準(zhǔn)確度(10 mm比色皿)結(jié)果統(tǒng)計
表5 方法精密度(30 mm比色皿)結(jié)果統(tǒng)計
表6 方法準(zhǔn)確度(30 mm比色皿)結(jié)果統(tǒng)計
實驗室對方法的檢出限、精密度和準(zhǔn)確度進行了探討與驗證,方法指標(biāo)都符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求,證明實驗室有能力開展硫化物亞甲基藍分光光度法的試驗。