四川省凉山彝族自治州冕宁县冕宁县环境监测站 615600
前言:笔者常年从事水质挥发酚的测定分析工作,现就在工作中用4-氨基安替比林(4-AAP)萃取分光光度法测定水中挥发酚时所遇到的问题(如萃取振荡时溶液的渗漏及如何降低空白样的吸光度等)提出个人的意见和解决方法,以共大家学习和交流。
关键词:挥发酚;测定;问题;探讨
目前水质挥发酚的测定主要用的方法是4-氨基安替比林(4-AAP)分光光度法(HJ503-2009),该方法中规定当水质中挥发酚的浓度大于0.5mg/L时用直接分光光度法,而小于0.5mg/L时用萃取分光光度法,本文着重探讨小于0.5mg/L时所用萃取分光光度法中所遇到的问题。
1、方法原理
用蒸馏法使挥发性酚类化合物蒸馏出,并与干扰物质和固定剂分离。由于酚类化合物的挥发速度是随馏出液体积而变化,所以馏出液体积必须与试样体积相等。
被蒸馏出的酚类化合物,于PH(10.0±0.2)介质中,在铁氰化钾存在的条件下,与4-APP反应生成橙红色的安替比林染料,用三氯甲烷萃取后,在460nm波长下测定吸光度。
2、实验操作过程中所遇到的问题的探讨
1)萃取时如何准确加入10ml三氯甲烷
本次实验萃取时要求准确加入10ml三氯甲烷。因三氯甲烷的加入量直接影响比色时的吸光度,故三氯甲烷的加入量必须准确加入,但三氯甲烷密度比一般试剂溶液的大,初学者在加入的过程中很难控制,稍不注意就加错,很多时候还没等加入,中途就漏了几滴。笔者认为要准确加入10ml三氯甲烷,分析人员除了平时要练好基本功外,还要不但总结经验,比如加10ml三氯甲烷选择移液管时选10ml的移液管就比选5ml、20ml或者其他刻度的移液管好,另外应尽量缩短三氯甲烷试剂瓶与反应容器之间的距离,最好两个瓶口挨得很近,但不要互相接触,这样的话,能有效避免转移加入过程中发生滴漏。
2)振荡萃取时如何防止渗漏
在显色分液漏斗中准确加入10ml三氯甲烷后,密塞,要求剧烈振摇2分钟,而就在用分液漏斗剧烈振摇的过程中,渗漏也是很难避免的,渗漏一旦发生,就将直接影响分析数据的准确性。故振荡萃取如何有效防止渗漏是一个非常重要而且必须解决的问题。
那么振荡萃取时如何有效防止渗漏呢,笔者认为有两种方法:
第一种是选用密封性非常好的漏斗,在实验前用水做振摇动作,检查漏斗是否有渗漏现像,这种方法的缺点是很难找到密封性非常好的漏斗,就算有,在清洗时只要不小心将漏斗塞搞混一个,那么原来的密封性非常好也就随之变得不好了。
第二种方法也是笔者推荐的一种方法,该方法就是将待测的馏出液250ml转入500ml的容量瓶中,然后再加入各种显色剂,最后准确加入10ml三氯甲烷后,用容量瓶剧烈振摇放气,因容量瓶有个长长瓶颈,故振摇时分析人员只须稍注意一下,就不会将溶液摇出瓶外的,加上塞子摇更好,放气时,待瓶颈上的溶液流下来后再慢慢打开瓶塞放气,这样的话,会做到振摇萃取时一滴不漏。振摇萃取结束后,再将溶液摇转入漏斗中静置分层进行比色。该方法的缺点是操作有点烦琐,但值得一试。
3)关于降低空白样的吸光度的探讨
影响该实验空白样吸光度的因素很多,根据国内外的有关文献和资料以及自己长期的实践经验,发现主要因素有三个,⑴空白实验用水的种类;⑵4-氨基安替比林试剂的纯度;⑶4-氨基安替比林试剂添加量的准确度。这三个因素中第一和第三个因素较好控制。
现着重讨论第二种因素,即如何提高4-氨基安替比林试剂的纯度来降低空白样的吸光度,就目前提出的4-氨基安替比林试剂的纯度方法主要分为两类,一种是原试剂提纯法,另一种是将原试剂配成溶液后提纯试剂溶液法,第一种方法主要有苯洗法和乙醇清洗法。第二种主要有活性碳吸符和三氯甲烷萃取法。这当中,苯洗法的主要缺点是苯有毒,而且清洗的效果不是很好,乙醇清洗法因4-APP也溶于乙醇,容易造成4-APP试剂的大量浪费。第二种试剂溶液提纯方法的主要缺点是每次提纯后4-APP试剂的有效成分是不确定的,并且是未知的。
笔者就其中的三氯甲烷萃取提纯法做了进一步的验证实验。
3).1 实验验证
3).1 .1空白实验 用配好的4-氨基安替比林溶液测定空白值,2次测定的吸光度为0.175和0.179,都超过0.1,用三氯甲烷萃取4-氨基安替比林溶液后,测得空白值吸光度降为0.026和0.027,符合要求。
3).1.2 校准曲线的绘制 于一组8个分液漏斗中,分别加入100mL水,依次加入0,0.25,0.5,1,3,5,7和10mL的苯酚标准使用液,再分别加水至250mL.加2.0mL缓冲溶液混匀,此时pH值为10.0±0.2,加1.5mL4-氨基安替比林溶液混匀,再加1.5mL铁氰化钾溶液,充分混匀后放置10min.准确加入10mL三氯甲烷,加塞,剧烈振摇2min,静置分层.用干脱脂棉拭干分液漏斗颈管内壁,于颈管内塞一小团脱脂棉,放出三氯甲烷层,弃去最初滤出的数滴萃取液后,直接放入光程为30mm的比色皿中,于460nm波长,以三氯甲烷为参比,测定吸光度.经空白校正后,绘制吸光度对苯酚含量的校准曲线.测定结果如表1。
表1 吸光度对苯酚含量的校准曲线
苯酚含量(ug/ml) | 0.00 | 0.25 | 0.50 | 1.00 | 3.00 | 5.00 | 7.00 | 10.00 |
吸光度A | 0.026 | 0.036 | 0.048 | 0.064 | 0.141 | 0.210 | 0.290 | 0.480 |
吸光度A-A0 | / | 0.010 | 0.022 | 0.038 | 0.115 | 0.184 | 0.264 | 0.382 |
3).1.3测定挥发酚已知样实验
取挥发酚标准样(200340)[(36.9±2.7)ug・L-1]10mL,用无酚水稀释至1000mL容量瓶中,每次取250mL标样到500mL的锥形分液漏斗中,测定2次,测定结果见表2
表2标样200340测定分析结果
标样测定次数 | 吸光度A | 吸光度A-A0 | 查曲线苯酚含量(ug) | 标样浓度(ug/L) | RSD(%) |
1次 | 0.368 | 0.342 | 9.02 | 36.1 | 0.55% |
2次 | 0.372 | 0.346 | 9.13 | 36.5 |
对2次测定的结果进行将其平均,得x=36.3ug・L-1,对照已知样结果,相对误差为0.55%,在误差允许范围内。
3 结 论
1)水质挥发酚的测定分析工作是一项系统性的工作,从采样到最后数据的处理,每一步都必须按照相应的技术规范来操作,在这项系统的分工作中,只要其中有一项没有做好,那么其他的工作做得再好,也会导致一个错误的分析结果。
2)采用4-氨基安替比林萃取分光光度法测定水样中的挥发酚时,用三氯甲烷萃取4-氨基安替比林水溶液能有效降低空白值,较之用苯提纯4-氨基安替比林好,具有污染小,萃取方便、简单等特点. 结果准确,精密度也较好。
3)配制4-氨基安替比林水溶液时应酌量多称一点配制, 用三氯甲烷萃取4-氨基安替比林水溶液,量不可过多,亦不可反复多次萃取,那样会导致4-APP有效成份的不断降低,萃取后的4-APP溶液,置于冰箱中保存不要超过1周。
参考文献:
[1]水质挥发酚的测定4-氨基安替比林分光光度法(HJ503-2009)。
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