吳 舢，劉 佳，李洪鑫

(天津泰達(dá)津聯(lián)自來(lái)水有限公司 天津 300457)

苯胺類化合物主要來(lái)源于制藥、染料、印染、橡膠、石化等工業(yè)廢水，具致癌、致基因突變的危害，被列入我國(guó)14類優(yōu)先控制污染物黑名單，也是廢水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中重要的因子之一[1]。目前，測(cè)定水中苯胺類化合物的方法有分光光度法、色譜法等。現(xiàn)行國(guó)標(biāo)法——N-(1-萘基)乙二胺偶氮分光光度法，由于有副反應(yīng)發(fā)生而影響測(cè)定結(jié)果[2]，而且在測(cè)定過(guò)程受pH值和反應(yīng)時(shí)間的影響。本文通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，對(duì)反應(yīng)過(guò)程中的影響因素進(jìn)行了分析并對(duì)測(cè)定方法進(jìn)行了優(yōu)化。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

苯胺化合物在酸性條件下(pH值為 1.5～2.0)與亞硝酸鹽重氮化，再與 N-(1-奈基)乙二胺鹽酸鹽偶合，生成紫紅色染料，對(duì)其進(jìn)行分光光度法測(cè)定，測(cè)量波長(zhǎng)為545,nm。

1.2 儀器設(shè)備與試劑

1.2.1 儀器設(shè)備

UV-1800分光光度計(jì)；分析天平感量 0.01,mg；精密pH試紙0.5～5.0；25,mL具塞刻度試管。

1.2.2 試劑

硫酸氫鉀溶液(100,g/L)；亞硝酸鈉溶液(50,g/L)；氨基磺酸銨溶液(25,g/L)；N-(1-萘基)乙二胺鹽酸鹽溶液(20,g/L)；硫酸溶液(0.05,mol/L)；苯胺標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(10.00,mg/L)；新制純凈水。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

取 7個(gè) 25,mL具塞刻度試管，分別加入苯胺標(biāo)準(zhǔn)使用溶液 0.0、0.25、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00,mL，均添加純水至 25,mL；向水樣和標(biāo)準(zhǔn)管中，加入硫酸氫鉀溶液 0.5,mL，搖勻，用精密 pH試紙控制 pH值為 1.5～2.0，即為參考值；加 1滴亞硝酸鈉溶液，搖勻，放置 30,min，加入氨基磺酸銨溶液0.5,mL，充分振蕩后，放置 3,min，超聲波至氣泡完全除凈(以消除過(guò)量的亞硝酸鈉對(duì)測(cè)定的影響)；加入N-(1-萘基)乙二胺鹽酸鹽溶液 1.0,mL，搖勻，放置30,min；于 545,nm 波長(zhǎng)，用 1,cm 比色皿，以試劑空白為參比測(cè)定吸光度值。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，查出水樣中苯胺的質(zhì)量濃度。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 反應(yīng)時(shí)間的影響

反應(yīng)時(shí)間在重氮偶合反應(yīng)中起到關(guān)鍵性作用。若反應(yīng)時(shí)間過(guò)短則重氮偶合反應(yīng)不完全，從而導(dǎo)致顯色不夠明顯，吸光度值偏小。國(guó)標(biāo)方法要求，在加入亞硝酸鈉溶液后，放置 3,min。操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于反應(yīng)時(shí)間過(guò)短，導(dǎo)致重氮偶合反應(yīng)不完全，不能達(dá)到理想實(shí)驗(yàn)要求。本文提出通過(guò)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間使重氮偶合反應(yīng)充分進(jìn)行，并按 1.3實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行操作，測(cè)定濃度為1.648,mg/L的樣品10次，得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

表1 不同反應(yīng)時(shí)間下吸光度測(cè)定結(jié)果一覽表Tab.1 Absorbance measurement results under different reaction times

由表1可以看出，在不同反應(yīng)時(shí)間下，濃度為1.648,mg/L的樣品的吸光度有明顯變化，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，吸光度值在逐漸增大，30,min以后，吸光度值趨于穩(wěn)定狀態(tài)，樣品濃度達(dá)到 1.653,mg/L。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在加入亞硝酸鈉溶液后，放置 30,min，樣品吸光度值達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，重氮偶合反應(yīng)完全，測(cè)定結(jié)果精密度達(dá)到100.3%,，滿足實(shí)驗(yàn)要求。

2.2 pH值的影響

重氮偶合反應(yīng)要求在酸性條件(pH值為 1.5～2.0)下進(jìn)行，酸度不夠會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)不徹底，吸光度值偏小，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。按國(guó)標(biāo)要求應(yīng)加入 50,mg硫酸氫鉀來(lái)調(diào)節(jié) pH值，但此方法操作繁瑣，準(zhǔn)確度差，系統(tǒng)誤差偏大。本文通過(guò)加入不同體積的硫酸氫鉀溶液(100,g/L)來(lái)調(diào)節(jié) pH值，并按 1.3實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行操作，測(cè)定濃度為1.648,mg/L的樣品7次，得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

表2 不同pH下吸光度測(cè)定結(jié)果一覽表Tab.2 Absorbance measurement results at different pH values

由表2可以看出，隨著硫酸氫鉀溶液加入量的增大，pH值會(huì)逐漸變小，酸度增強(qiáng)，當(dāng)加入量達(dá)到0.5,mL時(shí)，吸光度值達(dá)到最高點(diǎn)且趨于穩(wěn)定狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入 0.5,mL硫酸氫鉀溶液(100,g/L)，重氮偶合反應(yīng)完全，測(cè)定結(jié)果精密度高，滿足實(shí)驗(yàn)要求。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)比對(duì)實(shí)驗(yàn)分析了測(cè)定水中苯胺類化合物的影響因素并對(duì)測(cè)定方法進(jìn)行優(yōu)化，最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：通過(guò)加入 0.5,mL硫酸氫鉀溶液(100,g/L)來(lái)調(diào)節(jié) pH 值至 1.5～2.0，在加入亞硝酸鈉(50,g/L)后放置 30,min，可作為測(cè)定水中苯胺類化合物的最佳實(shí)驗(yàn)條件。該實(shí)驗(yàn)條件能提高樣品測(cè)定的精密度，且操作簡(jiǎn)單，減少系統(tǒng)誤差。