羅楚堅 吳蔚
(梧州市環(huán)境保護監(jiān)測站 廣西梧州 543002)
水體中酚類主要來自工業(yè)廢水,在煉焦煉油、煤氣洗滌、造紙制漿、木材加工和化工合成等行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)廢水尤為多見。水中揮發(fā)酚是水質(zhì)監(jiān)測中重要必測項目之一,《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版)中揮發(fā)酚的測定方法較多,對含酚濃度不同的水樣采用的測定方法也不同,實際工作中4-氨基安替比林萃取光度法更常用。現(xiàn)以4-氨基安替比林萃取光度法為例,對該方法測定揮發(fā)酚的一些影響因素進(jìn)行分析。
722分光光度計(上海精密科學(xué)儀器有限公司)。
pH值約為10的緩沖溶液:稱取20g氯化銨(NH4Cl)溶于100m l胺水中,加塞置冰箱中保存。
2%4-氨基安替比林溶液:稱取2g4-氨基安替比林(C11H13N3O)溶于水,定容至100ml,低溫保存。
8%鐵氰化鉀溶液:稱取8g鐵氰化鉀溶于水,定容至100ml,低溫保存。
三氯甲烷(氯仿)。
在pH10.0±0.2介質(zhì)中,酚類化合物在鐵氰化鉀作用下,與4-氨基安替比林溶液反應(yīng)形成橙紅色安替比林染料,并用萃取劑三氯甲烷進(jìn)行萃取,在460nm波長處萃取液具有最大吸收。
分取餾出液于分液漏斗中,加水至250ml,加2.0m l緩沖溶液,混勻,要求pH值為10.0±0.2,加入2%4-氨基安替比林溶液1.5ml,混勻后再加入8%鐵氰化鉀溶液1.5ml,充分混勻后放置10分鐘。用移液管加入10.0ml三氯甲烷,加塞,劇烈振搖2分鐘,靜置待分層。先把分液漏斗頸管內(nèi)壁用濾紙筒或干脫脂棉花拭干,并將一小團干脫脂棉花置于頸管內(nèi)(近管口處),將三氯甲烷萃取液放出,棄去最初濾出的數(shù)滴萃取液,余下部分再放入20mm的比色皿中,在460nm波長處,用三氯甲烷為參比,測量其吸光度。
應(yīng)用無酚水作為實驗用水。由于游離氯能氧化4-氨基安替比林,還能與酚起替代反應(yīng)生成氯酚,在配制試劑及實驗時所用蒸餾水均不得含酚及游離氯。
可用堿性高錳酸鉀法制備無酚水,在全玻璃蒸餾器中加熱蒸餾,用硬質(zhì)玻璃瓶集取餾出液備用。(堿性高錳酸鉀可將酚類分解掉)
酚類化合物在水中不穩(wěn)定,因為水中的微生物和氧氣會使其氧化或分解,在低濃度樣品中尤其明顯。須用玻璃容器采集水樣,水樣采集后現(xiàn)場應(yīng)及時用淀粉-碘化鉀試紙檢查有無氧化劑存在,故需現(xiàn)場加入過量硫酸亞鐵,立即加磷酸酸化至PH4.0,并加入適量硫酸銅以抑制微生物等對酚類的生物氧化作用,同時應(yīng)冷藏保存,可保存24小時。
須用全玻璃蒸餾器加熱蒸餾水樣,蒸餾液要避免與橡膠制品(橡皮塞和乳膠管等)接觸,因為橡膠材料中含有酚類化合物添加劑,可用硅膠管代替。規(guī)定在蒸出原水樣的90%體積后,加入原水樣的10%體積的無酚水,繼續(xù)蒸餾至獲得與原水樣體積相同的餾出液,用于測定。酚的揮發(fā)緩慢,收集的餾出液其體積必須與原水樣體積相當(dāng),否則會影響回收率,餾出液體積與樣品體積接近時,則回收率可達(dá)95%以上[2]。
鐵氰化鉀溶液和4-氨基安替比林溶液:兩種試劑均不宜久放,因為在空氣中易變質(zhì)使顏色加深,引起空白值偏高,應(yīng)放冰箱低溫保存,可用五天。4-氨基安替比林要求使用分析純試劑,其固體試劑受潮后易氧化,必須保存在干燥皿中,其純度對空白值試驗的吸光度影響較大,如配制4-氨基安替比林溶液顏色出現(xiàn)較深的情況時,可用考慮用三氯甲烷萃取脫色處理,棄去三氯甲烷層得到為黃色溶液。
緩沖溶液:根據(jù)使用情況適量配制,避免由于氨揮發(fā)所引起pH值的改變,在低溫下保存和取用后均應(yīng)立即加塞蓋嚴(yán)。
水樣含揮發(fā)性酸時,可使餾出液pH降低,必要時應(yīng)加氨水于餾出液中使其呈中性后,再加入緩沖溶液。顯色反映明顯受pH影響,因此應(yīng)嚴(yán)格控制反映溶液的pH值,以使其保持在(10.0±0.2)。在加標(biāo)準(zhǔn)溶液和各種試劑過程中,每步都要混合均勻,次序不能顛倒,否則影響顯色結(jié)果。4-氨基安替比林溶液與酚在水溶液中生成的紅色染料,必須在30分鐘內(nèi)完成萃取操作,時間過長則顏色轉(zhuǎn)淡,室內(nèi)溫度過高,褪色更快,使結(jié)果偏低產(chǎn)生誤差[2]。
水樣經(jīng)過預(yù)蒸餾后可以消除顏色、渾濁等干擾。
水樣中若含較高濃度硫化物,水樣經(jīng)磷酸酸化后放入通風(fēng)柜內(nèi)進(jìn)行攪拌曝氣處理,使樣品中含硫化合物生成硫化氫揮發(fā)逸出。
若水樣中含少量石油類等低沸點污染物,可將水樣移入分液漏斗中靜置分離浮油,然后加氫氧化鈉調(diào)節(jié)至pH12~12.5,用四氯化碳萃取兩次,棄去四氯化碳層,萃取后的水樣移入燒杯中,在通風(fēng)柜中于水浴上加熱以除去殘留的四氯化碳,用磷酸調(diào)節(jié)至pH4.0。
芳香胺類亦可與4-氨基安替比林產(chǎn)生顯色反應(yīng),使結(jié)果偏高??稍赑H<5介質(zhì)中蒸餾,以減少其干擾。
[1]國家環(huán)??偩帧端蛷U水監(jiān)測分析方法》編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法(第四版)[M].北京:北京中國環(huán)境科學(xué)出版社,2002:458-464.
[2]孫江華.理化檢驗(化學(xué)分冊)[J].2002,(2):91.