譚鑫易,徐 鴻,馬瑩瑩
流動(dòng)注射分光光度法測定生活飲用水中氯化氰
譚鑫易,徐 鴻,馬瑩瑩
(國家城市供水水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)沈陽監(jiān)測站,遼寧 沈陽 110005)
采用流動(dòng)注射分光光度法測定生活飲用水中CNCl。CNCl與異煙酸-巴比妥酸反應(yīng),生成紫藍(lán)色染料,在600 nm處比色測定,測定范圍是0.01~0.80 mg/L(以CN-計(jì)),檢測限為0.002 mg/L(以CN-計(jì)),每小時(shí)能測定40個(gè)樣品,加標(biāo)回收率為98.8%~101.2%,相關(guān)系數(shù)r=0.999 99。
流動(dòng)注射;生活飲用水;氯化氰;異煙酸-巴比妥酸
氯化氰是氰化物氯化過程中的初級產(chǎn)物,是一種微溶于水的揮發(fā)性氣體,即使在低濃度下,仍具有較高的毒性[1-3]。環(huán)境中CNCl主要來源于三聚氯氰生產(chǎn)中未完全聚合的單體,以尾氣形式排放到大氣和水體中;又是氯化法處理含氰廢水的產(chǎn)物;CNCl也是氯胺化消毒飲用水的二次污染物[4-5]。
流動(dòng)注射分析是連續(xù)流動(dòng)分析方法的最新技術(shù),它具有分析速度快、準(zhǔn)確度和精密度高、設(shè)備和操作簡單、樣品和試劑消耗量少的特點(diǎn),該技術(shù)已在各個(gè)分析領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
1.1 基本原理
流動(dòng)注射分析技術(shù)是于 20世紀(jì)中期開發(fā)出的一種自動(dòng)分析技術(shù),其原理是在封閉的管路中向連續(xù)流動(dòng)的載流斷續(xù)地注入一定體積的樣品,試劑與樣品在管路中反應(yīng),當(dāng)達(dá)到滿足檢測需求的反應(yīng)程度時(shí)流過檢測器進(jìn)行檢測。
1.2 流動(dòng)注射分析儀的基本配置
一臺(tái)完備的流通注射分析儀由系統(tǒng)單元,樣品分析通道與模塊,自動(dòng)進(jìn)樣器,試劑蠕動(dòng)泵、計(jì)算機(jī)等部分組成。
2.1 主要儀器
QC8000流動(dòng)注射分析儀(美國Lachat公司);
BS110S型電子天平(北京賽多利斯天平有限公司);
玻璃儀器(燒杯、容量瓶、試劑瓶等)。
2.2 主要試劑
2.2.1 氫氧化鈉溶液
溶解1.0 g NaOH于約800 mL去離子水中,磁力攪拌約5 min左右至完全溶解后,用去離子水定容至1 L,馬上轉(zhuǎn)入塑料容器中保存。每天配制。
2.2.2 磷酸鹽緩沖液
溶解97 g無水磷酸二氫鉀(KH2PO4)于800 mL去離子水中,磁力攪拌2 h左右至完全溶解后,用去離子水定容至1 L。每月配制1次。
2.2.3 氯胺-T溶液
溶解1.0 g氯胺-T在500 mL去離子水中,每天制備。
2.2.4 異煙酸-巴比妥酸溶液
將12.0 g NaOH加入800 mL去離子水中,攪拌至溶解。當(dāng) NaOH 完全溶解后,一邊攪拌,一邊加入13.6 g巴比妥酸,然后加入13.6 g異煙酸,直到完全溶解,用去離子水定容至 1 L。每星期制備。此試劑可以用 0.45 μm的過濾器過濾以降低系統(tǒng)的噪聲信號。
2.3 實(shí)驗(yàn)原理
水中氯化氰(CNCl)與異煙酸-巴比妥酸試劑反應(yīng),生成紫藍(lán)色染料。在600 nm 處比色測定。 其流程圖見圖1。
圖1 氯化氰分析流程圖Fig. 1 Flow chart of determining CNCl
2.4 實(shí)驗(yàn)方法
(1) 輸入數(shù)據(jù)系統(tǒng)參數(shù)。
(2) 泵入去離子水通過所有的試劑管路并檢查其泄漏和穩(wěn)定情況。切換至試劑管路,讓系統(tǒng)穩(wěn)定到出現(xiàn)穩(wěn)定的基線為止。
(3) 注入標(biāo)準(zhǔn),校準(zhǔn)儀器。數(shù)據(jù)系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的峰面積與濃度,建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。用回歸方程來計(jì)算樣品的濃度。
(4) 當(dāng)樣品的測量結(jié)果超過最高校準(zhǔn)值時(shí),應(yīng)將其稀釋后重新測量。
3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線
在上述條件下,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣品測定。測定數(shù)據(jù)見表1,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(如圖2)。
注入標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校正。數(shù)據(jù)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)峰面積對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
在0.01~0.80 mg/L濃度范圍內(nèi)成良好的線性關(guān)系,標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為:y = 0.026 5 x - 0.000 9, 相關(guān)系數(shù)r = 0.999 99。
3.2 方法檢出限(MDL)
使用0.01 mg/L的CN/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液測定21次,經(jīng)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差為 0.000 3。根據(jù)公式計(jì)算得該方法的檢出限<0.002 mg/L,式(1)是計(jì)算公式:
式中:t — 研究值的99%可信度和采用n-1自由度的估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(21次重復(fù)測量時(shí)t = 2.528);
S — 重復(fù)測量得到的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
表1 氯化氰標(biāo)準(zhǔn)液濃度Table 1 Concentration of the CNCl standard solution
圖2 氯化氰標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig. 2 Calibration curve for CNCl
3.3 精密度
對濃度為 0.34 mg/L CNCl標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行多次測定,計(jì)算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.085,表明本方法的測量精密度較高。
采用流動(dòng)注射分光光度法測定生活飲用水中氯化氰,具有分析速度快(每小時(shí)能測40個(gè)樣品)、重現(xiàn)性好,操作簡便,精密度和準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn),各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求,對分析大量樣品有更好的應(yīng)用價(jià)值。
[1] 張宏陶.生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法方法注解[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,1993:120-127.
[2] 國家環(huán)??偩?水和廢水監(jiān)測分析方法:第四版[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2002:144-153.
[3] GB/T 5750.10-2006 生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006.
[4] 廖寧蘭..LACHAT QuikChem方法流動(dòng)注射分析測定弱酸可分離的氰[R].2001.
[5] 鄧桂春,張朝紅.氣態(tài)污染物氯化氰的分光光度法測定[J].分析化學(xué)研究簡報(bào),2002,29(5):565-568.
FIA-Photometric Determination of CNCl in Drinking Water
TAN Xin-yi,XV Hong,MA Ying-ying
(Shenyang Monitoring Station, National Urban Water Quality Network, Liaoning Shenyang 110005,China)
Concentration of CNCl in drinking water was determined by FIA-photometric method. The results show that CNCl can form a violet-blue dye by reacting with an isonicotinic acid-barbituric acid reagent,the color is read at 600 nm,the applicable range is 0.01~0.80 mg/L,the method detection limit is 0.002 mg/L,and sample throughput is 40 injections per hour,the recovery rate is 98.8%~101.2%,correlation coefficient is 0.999 99.
Flow injection analysis; Drinking water; CNCl; Isonicotinic-Barbituric Acid
O 657.3
A
1671-0460(2010)06-0726-03
2010-08-05
譚鑫易(1978-),男,遼寧沈陽人,助理工程師,1997年畢業(yè)于沈陽市化工學(xué)校工業(yè)分析專業(yè),多年從事水質(zhì)檢測、流動(dòng)注射等工作。E-mail:yy8615@163.com。