王雪霖 張靜 陳明俊 宋蒙蒙(德陽市環(huán)境監(jiān)測中心站,四川德陽618000)
揮發(fā)酚是我國地表水,地下水和飲用水的常規(guī)檢測項目[1]。目前其測定方法多用4—氨基安替比林分光光度法[2],近幾年諸多學(xué)者開始利用流動注射4-氨基安替比林分光光度法[3]測定水質(zhì)中揮發(fā)酚濃度,其方法快速、準(zhǔn)確、靈敏度高、重現(xiàn)性和回收率都很好[4],但不足之處是游離氯[6]等氧化劑會氧化4-氨基安替比林從而影響揮發(fā)酚的測定。特別的,近幾年在處理水的過程中大量使用漂白粉或次氯酸鈉溶液,造成水體中游離氯較高,對揮發(fā)酚測定結(jié)果帶來影響。因此,游離氯對于流動注射法測定水質(zhì)中揮發(fā)酚的影響顯得尤為重要。
全自動流動注射分析儀(北京吉天儀器FIA6000+):自動進(jìn)樣器(北京吉天儀器AS-90F)、揮發(fā)酚化學(xué)反應(yīng)模塊(FIA-6000+-02(03)-1302080)、多通道蠕動泵、比色池、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng);
分析天平(賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司CPA225D):精度為0.1mg;
超聲波清洗器(昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司KH-300DE型數(shù)控超聲波清洗器)。
去離子水:新制,超聲脫氣30min;
碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液:ρ(KIO3)=1.006g/L。稱取優(yōu)級純碘酸鉀預(yù)先在120℃-140℃下烘干2h)1.006g,溶于水,移入1000ml容量瓶,加水至標(biāo)線,混勻。1.00 ml 標(biāo)準(zhǔn)使用液中含1.006 mg KIO3,相當(dāng)于0.141 mmol(1.00 mg)Cl2;
蒸餾試劑(30%磷酸):在大約200mL 去離子水中加入150mL磷酸(85%,優(yōu)級純),冷卻后用去離子水定容至500mL;
氨基安替比林顯色劑(ρ=0.64g/L):稱取4-氨基安替比林0.32g,溶于約200mL 去離子水中,然后用去離子水定容至500mL,現(xiàn)用現(xiàn)配;
鐵氰化鉀緩沖液(pH=10.3):稱取2.0g鐵氰化鉀(優(yōu)級純),3.1g硼酸(優(yōu)級純)和3.75g氯化鉀(優(yōu)級純)溶于約900mL水中,加入1M 氫氧化鈉溶液47mL,調(diào)節(jié)溶液pH 為10.3,用去離子水定容至1L;
載流:去離子水,電阻率>17 MΩ,必須脫氣后再使用;
酚標(biāo)準(zhǔn)使用液:1.0mg/L,環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所的酚標(biāo)準(zhǔn)溶液(102316)濃度500mg/L配制。
硫酸亞鐵銨:優(yōu)級純。
取環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所的酚標(biāo)準(zhǔn)溶液(500mg/L),用去離子水配制酚標(biāo)準(zhǔn)使用液1.0mg/L。配制酚溶液質(zhì)量濃度為0、2.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0μg/L 的標(biāo)準(zhǔn)系列,采用流動注射法4-氨基安替比林分光光度法測定其酚濃度。以標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為橫坐標(biāo),儀器響應(yīng)值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。其相關(guān)系數(shù)r>0.999,線性良好,線性方程為C=0.0713×A-0.0012(A為峰面積;C為樣品濃度)。
由于游離氯標(biāo)準(zhǔn)溶液不穩(wěn)定且不易獲得,本法以碘酸根代替游離氯。取酚標(biāo)準(zhǔn)使用液1.0mg/L 配制酚溶液A、B 系列,其中含有碘酸鉀濃度為0、0.1、0.3、0.5、1.0mg/L。A系列酚濃度為10.0μg/L,B 系列酚濃度為50.0μg/L。采用流動注射法4-氨基安替比林分光光度法測定其酚濃度,結(jié)果見圖1。
圖1.(a)碘酸鉀對酚溶液A系列的影響(b)碘酸鉀對酚溶液B系列的影響
從圖中可以看出,不同碘酸鉀濃度對苯酚溶液A、B系列測定結(jié)果產(chǎn)生了不同影響,A系列(低濃度酚溶液)中,碘酸鉀的加入使酚濃度出現(xiàn)了很大程度的負(fù)干擾,碘酸鉀濃度增大對負(fù)干擾不是很明顯。及表明,游離氯對較干凈或低濃度酚的水質(zhì)中揮發(fā)酚的測定影響很大,必須去除。B系列(高濃度酚溶液)中,碘酸鉀的加入使酚濃度出現(xiàn)的負(fù)干擾成一定線性關(guān)系,其干擾程度隨碘酸鉀濃度增大而增大,說明游離氯對水質(zhì)中揮發(fā)酚干擾仍存在,需要消除。
利用亞鐵離子(Fe2+)可以除去溶液中游離氯,由于各樣品游離氯情況不相同,建議按游離氯量加入不同量的硫酸亞鐵銨。假設(shè)水體中只有游離氯,而沒有其他氧化劑,兩者的反應(yīng)式為:
硫酸亞鐵銨((NH4)2Fe(SO4)2·6H2O)(硫酸亞鐵銨的摩爾的量為392.14g/mol)的含量與水樣中游離氯含量(Cl2)(余氯的摩爾的量為71g/mol)的關(guān)系是:
因此,分別對A、B 系列中加入硫酸亞鐵銨,其濃度大約為游離氯濃度的12 倍,加入硫酸亞鐵銨消除游離氯的測定結(jié)果見表1。
表1.A、B系列游離氯消除后苯酚測定結(jié)果
由表1得出,硫酸亞鐵銨按游離氯濃度的12倍加入可以很好的消除游離氯對揮發(fā)酚測定的影響。實(shí)際情況中,水體更為復(fù)雜,建議加入硫酸亞鐵銨的量控制在游離氯濃度的12-15倍,避免造成不必要的浪費(fèi)和污染。
不同濃度的余氯含量對揮發(fā)酚的測定有不同程度的負(fù)干擾,且對低濃度揮發(fā)酚干擾較大,水體中游離氯需在揮發(fā)酚測定前消除。硫酸亞鐵銨可以有效除去水中的余氯,得知余氯含量后,可以按余氯含量12-15倍加入硫酸亞鐵銨除去水中的氧化劑,避免氧化劑對分析測定產(chǎn)生的干擾。