尚慶國 王 琳

(青島市水文局， 山東 青島 266071)

水質(zhì)分析揮發(fā)酚檢測過程中干擾因素消除分析

尚慶國 王 琳

(青島市水文局， 山東 青島 266071)

揮發(fā)酚是一種毒性較大、污染性較強(qiáng)的有機(jī)化合物，普遍存在于大部分水體中，這就使得水樣中揮發(fā)酚的檢測工作尤為重要。在水質(zhì)揮發(fā)酚檢測過程中，會(huì)存在較多的干擾因素，從而使檢測結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差。因此，對(duì)揮發(fā)酚檢測過程中存在的干擾因素進(jìn)行消除，是相關(guān)人員需要面臨的首要問題。本文通過分析揮發(fā)酚檢測方法以及其測定結(jié)果的影響因素和解決措施，進(jìn)而對(duì)水質(zhì)分析揮發(fā)酚檢測過程中干擾因素的消除進(jìn)行深入探究，以供參考和借鑒。

揮發(fā)酚； 水樣檢測； 干擾因素； 檢測方法； 探究

酚是在苯環(huán)或者稠環(huán)上連接了羥基的一類化合物，如果只連接一個(gè)羥基，則稱之為一元酚；如果連接多個(gè)羥基，則稱之為多元酚。根據(jù)酚類能否與水蒸氣一起蒸出，可將其分為揮發(fā)酚和不揮發(fā)酚。通常情況下，沸點(diǎn)低于230℃的酚類都屬于揮發(fā)酚，揮發(fā)酚具有較強(qiáng)的毒性和污染性，且溶于水，使得在水樣中的揮發(fā)酚對(duì)人們的身體健康造成一定程度的威脅，同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，所以對(duì)于水樣中揮發(fā)酚含量的檢測工作尤為重要。筆者針對(duì)水質(zhì)分析揮發(fā)酚檢測過程中的干擾及消除進(jìn)行了剖析，希望為業(yè)內(nèi)人士提供一些建議和思路。

1 揮發(fā)酚的檢測方法分析

1.1 液相色譜法

液相色譜法通常用于檢測一些熱穩(wěn)定性相對(duì)較差或沸點(diǎn)較高的高分子量物質(zhì)，這種檢測方法的優(yōu)點(diǎn)是在對(duì)檢測物質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理后，不會(huì)出現(xiàn)衍生物或副產(chǎn)物，可以直接用于物質(zhì)的定性分析。因此，液相色譜法在水中揮發(fā)酚的檢測工作中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

1.2 光譜法

光譜法中最具代表的是4-氨基安替比林分光光度法，它也是水中揮發(fā)酚檢測的標(biāo)準(zhǔn)方法。4-氨基安替比林分光光度法檢測原理如下圖所示，其具體檢測方法是先采用蒸餾的方法將水樣中揮發(fā)酚蒸出，接著向蒸出的揮發(fā)酚中加入強(qiáng)氧化劑K3[Fe(CN)6]，并在pH值為10±0.2的條件下與4-氨基安替比林反應(yīng)生成橙紅色染料，這種染料可以用三氯甲烷進(jìn)行萃取，從而在460nm處獲得最大吸收波長。這種檢測方法的優(yōu)點(diǎn)是精密度較高、穩(wěn)定性和選擇性較好，而且檢測成本相對(duì)較低、操作簡便。因此，4-氨基安替比林分光光度法是目前為止應(yīng)用最為廣泛的一種揮發(fā)酚的檢測方法。

4-氨基安替比林分光光度法檢測原理圖

1.3 溴化容量法

溴化容量法應(yīng)用在一些高濃度的揮發(fā)酚水樣檢測分析中，它的檢測原理是：當(dāng)水中的揮發(fā)酚和溴液混合時(shí)，會(huì)和溴發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而生成溴代三溴酚，再向反應(yīng)體系中加入KI時(shí)，KI會(huì)繼續(xù)和溴代三溴酚發(fā)生置換反應(yīng)，從而置換出碘單質(zhì)，接著用硫代硫酸鈉進(jìn)行滴定操作，通過測定體系中I單質(zhì)的含量，便可通過計(jì)算得出水樣中揮發(fā)酚的含量。雖然這種方法操作簡單，成本較低，但是其檢測的揮發(fā)酚要求是高濃度的。因此，溴代容量法目前為止只局限于測量工業(yè)廢水中的揮發(fā)酚含量，而沒有應(yīng)用到其他水樣的檢測工作中。

2 揮發(fā)酚測定結(jié)果的影響因素和解決措施

2.1 水樣的保存

由于水樣中的揮發(fā)酚穩(wěn)定性較差，使其很容易被水樣中的氧氣或微生物所氧化分解，從而影響揮發(fā)酚的檢測結(jié)果。

解決措施：?在對(duì)水樣進(jìn)行采樣時(shí)，要選擇具有代表性的水樣，并將其保存于玻璃瓶中；?為了防止水樣中揮發(fā)酚被氧化分解，需要向待測水樣中加入固化劑，通常選用CuSO4作為固化劑；?如果采集的水樣不能在4h之內(nèi)檢測和分析，這時(shí)要將水樣進(jìn)行酸化處理，一般選用磷酸進(jìn)行此操作。另外，需要將待測水樣冷藏保存，以達(dá)到降低水樣中揮發(fā)酚氧化分解的目的。

2.2 檢測濃度超出上限

造成水樣中揮發(fā)酚檢測濃度超出上限的原因有兩點(diǎn)：?檢測水樣污染程度較嚴(yán)重，使得水樣中揮發(fā)酚含量較高；?在對(duì)水樣進(jìn)行采取后，沒有檢測出揮發(fā)酚含量超出上限，直到萃取環(huán)節(jié)過后，根據(jù)分析吸光度值才得知揮發(fā)酚濃度已超出上限。

解決措施：首先，對(duì)于酚的濃度超過檢測上限10倍以內(nèi)的水樣，可用三氯甲烷對(duì)萃取液進(jìn)行稀釋(同時(shí)稀釋空白萃取液)，直到待測萃取液的吸光度值達(dá)到測量標(biāo)準(zhǔn)為止，這時(shí)測定吸光度值并分析檢測結(jié)果。通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，重新蒸餾測定結(jié)果與直接稀釋萃取液(同時(shí)稀釋空白萃取液)測定的結(jié)果誤差都在允許范圍之內(nèi)，見下表；其次，對(duì)于酚的濃度超過檢測上限10倍以上的水樣，如果同樣采用三氯甲烷進(jìn)行稀釋的方法，雖然同樣可以測出吸光度值，但是這樣檢測出來的結(jié)果并不準(zhǔn)確，只可作為參考使用。因此，對(duì)于超過檢測上限10倍以上的水樣，必須重新取樣進(jìn)行蒸餾萃取。

實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果比較表

3 揮發(fā)酚檢測過程中的干擾因素及消除措施

3.1 苯胺類物質(zhì)的干擾和消除

采用4-氨基安替比林分光光度法對(duì)水樣中揮發(fā)酚進(jìn)行檢測分析時(shí)，由于水樣中存在苯胺類化學(xué)物質(zhì)，使得苯胺與4-氨基安替比林發(fā)生顯色反應(yīng)，造成檢測結(jié)果出現(xiàn)偏差的情況，給水樣檢測工作造成嚴(yán)重的困擾。

消除措施：在用4-氨基安替比林分光光度法進(jìn)行揮發(fā)酚檢測時(shí)，為了避免水樣中苯胺類物質(zhì)的影響，可將水樣進(jìn)行蒸餾處理，在蒸餾過程中需要將水樣體系的pH值控制在0.5以內(nèi)，使得水樣中的苯胺物質(zhì)可以有效地分離出來，從而達(dá)到消除此類因素干擾的目的。

3.2 還原性物質(zhì)的干擾和消除

水樣中還原性物質(zhì)的存在，對(duì)于揮發(fā)酚的檢測有很大程度的干擾。水樣還原性物質(zhì)可分為有機(jī)還原性物質(zhì)和無機(jī)還原性物質(zhì)，其中最常見的是有機(jī)還原性物質(zhì)，例如甲醛等。

消除措施：取待測水樣于分液漏斗中，加入適量硫酸創(chuàng)造酸性環(huán)境，接著用有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，一般選用三溴甲烷為萃取劑，萃取3次即可，萃取劑用量依次為40mL、20mL、20mL；待萃取完成后，合并有機(jī)相于另外一個(gè)分液漏斗中，用10%的NaOH溶液進(jìn)行二次萃取，目的是將有機(jī)相中的酚轉(zhuǎn)移到NaOH水溶液中，此次萃取同樣是3次，萃取劑用量依次為3mL、2mL、2mL。待萃取完成后，合并萃取液于圓底燒瓶中，對(duì)其水浴加熱，除去體系中殘留的萃取劑。

3.3 油類物質(zhì)干擾和消除

對(duì)水樣中揮發(fā)酚含量進(jìn)行檢測時(shí)，水樣中油類物質(zhì)的存在會(huì)使得一些污染物的沸點(diǎn)相對(duì)降低，對(duì)后續(xù)的蒸餾工作產(chǎn)生影響，從而使得水樣中揮發(fā)酚含量檢測結(jié)果出現(xiàn)偏差。

消除措施：首先，將待測水樣進(jìn)行堿化處理，用NaOH調(diào)節(jié)水樣pH值為12，接著以四氯化碳(油類物質(zhì)濃度較高時(shí)，用正己烷做萃取劑)為萃取劑對(duì)水樣進(jìn)行萃取，萃取3次即可。待萃取完成后，將水樣轉(zhuǎn)移到圓底燒瓶中，將其水浴加熱，目的是除去體系中殘留的萃取劑；最后，將體系進(jìn)行酸化處理，用磷酸將水樣pH值調(diào)至4，即可消除水樣體系中的油類物質(zhì)。

3.4 硫化物的干擾和消除

水樣中硫化物的存在，同時(shí)會(huì)對(duì)揮發(fā)酚的檢測結(jié)果造成影響，因此在對(duì)水樣中揮發(fā)酚檢測和分析前，要先確定水樣中是否含有硫化物，可采用乙酸鉛試紙進(jìn)行檢測，如果含有硫化物，試紙會(huì)變成黑色；如果不含硫化物，試紙不變色。

消除措施：若待測水樣中含有硫化物，要先用磷酸將水樣進(jìn)行酸化處理，接著向體系中加入CuSO4，目的是與水樣中的硫化物進(jìn)行反應(yīng)生成CuS沉淀，如果體系中硫化物含量較高，需要在酸化后將體系放置通風(fēng)良好的環(huán)境中進(jìn)行攪拌，從而使得體系中H2S氣體逸出。

4 結(jié) 語

當(dāng)排除了上述干擾因素之后，揮發(fā)酚檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性顯著提高。通過對(duì)下水道污水、化工廠污水和生活污水三種水樣進(jìn)行實(shí)際檢測，發(fā)現(xiàn)干擾因素排除前的結(jié)果分別為1.16、1.12、1.08；而干擾因素排除后的結(jié)果分別為0.922、0.858、0.814。由此可見，當(dāng)排除了干擾因素后，揮發(fā)酚檢測結(jié)果的準(zhǔn)確率高達(dá)98%，檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性更高。

5 結(jié) 語

綜上所述，當(dāng)排除了水質(zhì)樣品中苯胺類物質(zhì)、還原性物質(zhì)、油類物質(zhì)以及硫化物等因素的影響后，揮發(fā)酚的檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確。

[1] 王靜元,李增華,劉源美.水質(zhì)分析揮發(fā)酚檢測過程中干擾因素消除分析[J].河南科技,2015(19):130-131.

[2] 嚴(yán)秀芳.淺談化工廢水揮發(fā)酚檢測[J].科技資訊,2014(32):48.

[3] 劉嬌,吳淑琪,賈靜,等.地質(zhì)環(huán)境樣品中揮發(fā)酚分析現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].分析測試學(xué)報(bào),2015(3):367-374.

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Analysis on interference factor elimination in the detection process of water quality analysis volatile phenol

SHANG Qingguo, WANG Lin

(Qingdao Hydrology Bureau, Qingdao 266071, China)

The volatile phenol is an organic compound with strong toxicity and pollution, which widely exists in most water bodies. Volatile phenol detection in water samples is especially important. There are more interference factors in the process of water quality volatile phenol detection, so that the test results have serious deviation. Therefore, interference factors in detection of volatile phenols should be eliminated, and it is the key issue for related personnel. Volatile phenol detection method, the factors influencing the determination results and solutions are analyzed in the paper, thereby deeply studying elimination of factors affecting volatile phenols detection process in water quality analysis as reference.

volatile phenol; water sample detection; interference factors; detection method; exploration

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2016.06.006

TV213.4

A

2096- 0131(2016)06- 0018- 03