王 鼎,翁際淵,石燕娜,鄒德云,陸琳玲,張 皓(浙江中一檢測研究院股份有限公司,浙江 寧波 315040)
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酚試劑分光光度法測定廢水中的甲醛
王鼎,翁際淵,石燕娜,鄒德云,陸琳玲,張皓
(浙江中一檢測研究院股份有限公司,浙江寧波315040)
摘要:目的:建立測定廢水中甲醛方法。方法:利用水溶液中甲醛與酚試劑反應(yīng)生成嗪,嗪在酸性溶液中被高鐵離子氧化成藍(lán)綠色化合物,產(chǎn)生顏色與甲醛含量成正比的原理[1],采用酚試劑分光光度法[2-4]對廢水的甲醛含量進(jìn)行測定,并與乙酰丙酮分光光度法(AHMT法)比較。結(jié)果:本方法的線性范圍0.02~0.40 mg/L,檢出限為0.003 mg/L。RSD為2.2%~3.6%,加標(biāo)回收率為93.3%~97.5%。結(jié)論:該方法可用于廢水中甲醛的測定。
關(guān)鍵詞:甲醛;廢水;酚試劑;高鐵離子
甲醛對人體健康具有危害作用[5],已被列為環(huán)境監(jiān)測的重點項目之一。目前,水體中甲醛的主要污染源為有機(jī)合成、紡織印染、合成纖維、建材加工及涂料制漆等行業(yè)排放的廢水。對水和廢水中甲醛的測定,目前常用的是乙酰丙酮光度法[6-7],但是該方法靈敏度較低,顯色反應(yīng)比較慢。為了克服這些缺點,本文以分析頻率較高的工業(yè)廢水為例,對酚試劑光度法測定水和廢水中的甲醛進(jìn)行了討論[8]。
1.1儀器與試劑
紫外—可見分光光度計(普析通用);智能一體化蒸餾儀(盛泰電子科技);硫酸鐵銨(分析純,國藥集團(tuán)),酚試劑(分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司),甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液(環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所)。甲醛標(biāo)準(zhǔn)樣品(環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所)。
1.2實驗方法
取100 mL水樣于蒸餾瓶中,加入15 mL純水、5.0 mL濃硫酸及數(shù)粒玻璃珠,進(jìn)行蒸餾。用內(nèi)裝5.0 mL酚試劑溶液的100 mL容量瓶收集餾出液。待蒸出近100 mL的餾出液時,停止蒸餾,取下接收瓶用水定容至刻度線。從中吸取適量水樣,加入1%硫酸鐵銨0.4 mL,顯色15 min,在630 nm波長下,用10 mm比色皿測定。
1.3標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
取10.00 mL具塞比色管,用甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋至8種不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)使用液,以去離子水作空白,進(jìn)行顯色與測定。擬合得工作曲線為:Y= 0.3432X-0.0009,R2=0.9995,其中Y軸為樣品吸光度減去空白吸光度,X軸為甲醛含量(μg)。從圖1可以看出酚試劑法測定甲醛線性相關(guān)性很好。
2.1最佳吸收波長的確定
光譜特征按實驗方法測定了顯色反應(yīng)產(chǎn)物的吸收光譜,對190~700 nm范圍內(nèi)進(jìn)行掃描,實驗表明:在630 nm附近有最大吸收,且對于不同濃度,體系的最大波長未發(fā)生漂移。因此,實驗選用630 nm作為測量波長。
圖1 酚試劑法甲醛標(biāo)準(zhǔn)曲線Figue 1 Formaldehyde standard curve of the method of MBTH
2.2吸收試劑和顯色劑加入量的確定
用正交實驗對實驗條件進(jìn)行了優(yōu)化,通過檢測不同加入量的硫酸鐵銨和酚試劑對體系產(chǎn)物顏色的影響。實驗表明,加入0.40 mL 1%硫酸鐵銨,0.25 mL酚試劑與5 mL試樣中。吸光度值最大,有利于測定。
2.3顯色時間
用紫外可見分光光度計中的時間掃描模塊,對剛加入顯色劑的甲醛溶液進(jìn)行掃描。實驗表明,顯色15 min后,吸光值達(dá)到最大,并且可以穩(wěn)定至40 min。
2.4方法檢出限
表1 方法檢出限實驗Table 1 The detecting limit of this method
對空白樣品進(jìn)行12次重復(fù)測定,結(jié)果見表1。檢出限按吸光度結(jié)果3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率進(jìn)行計算,為0.003 mg/L。
2.5準(zhǔn)確度和精密度
對國家標(biāo)準(zhǔn)樣品(標(biāo)樣1:批號204525;標(biāo)樣2:批號204523)和實際樣品(S-1:印染廢水;S-2:涂料制漆廢水)重復(fù)測定7次,實驗結(jié)果見表2。其中,相對偏差按測定平均值與標(biāo)定值兩者之差除以標(biāo)定真值,標(biāo)樣的相對偏差為1.3%和1.0%;實際樣品的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.5%~3.6%。由此可見,該方法精密度良好。
表2 準(zhǔn)確度和精密度實驗(n=7)Table 2 Accuracy and precision
對實際樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗,向S-1~S-6樣品中分別加入一定量的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液,按1.2節(jié)中的步驟進(jìn)行蒸餾測定,計算回收率,同時用乙酰丙酮法進(jìn)行測定,結(jié)果見表3。可以看到:酚試劑法的加標(biāo)回收率在93.3%~97.5%之間,乙酰丙酮法的加標(biāo)回收率在92.6%~101.0%之間。用t檢驗法計算得t=1.28<2.45(n=6,α=0.05),說明兩個方法沒有顯著性差異。
表3 實際樣品加標(biāo)回收率實驗Table 3 The actual sample recoveries
通過使用酚試劑法對甲醛標(biāo)準(zhǔn)樣品和實際廢水樣品的實驗研究,結(jié)果表明:加標(biāo)回收率為93.3%~97.5%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.2%~3.6%,方法檢出限為0.003 mg/L(以100 mL水樣計)。標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)大于0.9997,線性良好。本法測定廢水中甲醛,相較乙酰丙酮法,靈敏度高,顯色時間短,能夠滿足環(huán)境監(jiān)測工作的需要。
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文章編號:1006-4184(2016)5-0052-03
收稿日期:2016-03-09
作者簡介:王鼎(1988-),男,浙江舟山人,主要研究方向為分析化學(xué)。E-mail:823467003@qq.com。