黎子穎

（廣州市番禺環(huán)境監(jiān)測站，廣東 廣州 511400）

酚是水體中的重要污染物，會影響水生生物的正常生長，使水產(chǎn)品發(fā)臭，水中酚質(zhì)量濃度超過0.3 mg·L-1時，可引起魚類的回避。酚類屬高毒物質(zhì)，人體攝入一定量時，可出現(xiàn)急性中毒癥狀；長期飲用被酚污染的水，可引起頭昏、出疹、瘙癢、貧血及各種神經(jīng)系統(tǒng)癥狀[1]。根據(jù)酚類能否與水蒸氣一起蒸出，分為揮發(fā)酚和不揮發(fā)酚。揮發(fā)酚是指沸點在230℃以下的酚類，通常屬一元酚，主要來自煉油、冶金、煤氣、合成氨、木材防腐和化工等廢水[2]。作為地表水和飲用水常規(guī)監(jiān)測項目，目前測定水中揮發(fā)酚中，大部分采用國標方法《水質(zhì) 揮發(fā)酚的測定4-氨基安替比林分光光度法》（HJ 503—2009），但在做大批量樣品時操作步驟繁瑣，耗時長，使用的有機試劑容易對分析人員健康造成一定的影響[3]。對比手工方法，采用連續(xù)流動分析能實現(xiàn)樣品的注射、蒸餾、顯色、比色的連續(xù)進行，實現(xiàn)了監(jiān)測自動化[4]。同時所使用的試劑用量少，減少試劑的消耗和廢液的產(chǎn)生，具有分析速度快、操作簡單、準確度和精密度高等優(yōu)點[5]。

本文實驗基于SKALAR連續(xù)流動分析儀對水中揮發(fā)酚進行測定，對該方法校準曲線、檢出限、精密度、實際樣品加標進行了分析研究，同時探討了在操作SKALAR連續(xù)流動分析儀時如何開關(guān)機、保持良好實驗環(huán)境以及正確配制試劑等注意事項，為相關(guān)分析人員在測定水中揮發(fā)酚采用連續(xù)流動分析方法時提供一定的借鑒。

1 實驗部分

1.1 測定原理

試樣被注射進入連續(xù)流動的載液流，與磷酸混合后在線蒸餾分離。被蒸餾出來的酚類化合物，于pH =10.0±0.2介質(zhì)中，在鐵氰化鉀存在條件下，與4-氨基安替比林反應(yīng)生成橙紅色的安替比林染料，在505 nm波長處測定吸光度（峰高）[6]。在一定范圍內(nèi)，吸光度值與試樣中揮發(fā)酚的質(zhì)量濃度成正比，通過與校準系列比較進行定量，計算樣品質(zhì)量濃度。

1.2 實驗試劑和材料

本試驗所用試劑除另有注明外，均為分析純或以上純度級別的化學(xué)試劑。標準溶液應(yīng)溯源至有證標準物質(zhì)。實驗用水為無酚水。

蒸餾試劑：1∶3磷酸，量取50 mL 85%磷酸（H3PO4）稀釋至200 mL，放冰箱可保存1周。

備用緩沖液：稱取1.56 g磷酸二氫鈉（NaH2PO4·2H2O）溶于100 mL水中，放冰箱可保存1個月。

緩沖溶液：稱取10 g磷酸氫二鈉（Na2HPO4·12H2O）溶于200 mL水中，加入2 mL備用緩沖液，逐滴加入1 mol·L-1氫氧化鈉（NaOH），調(diào)節(jié)pH=10.0±0.2；加0.5 mL 十二烷基聚乙二醇醚溶液（Brij 35，C58H118O24），過濾，使用前檢查pH值，放冰箱可保存3天。

4-氨基安替比林溶液：稱取0.25 g 4-氨基安替比林（C11H13N3O）溶于200 mL水中，過濾，用棕色瓶裝，使用前配制。

鐵氰化鉀溶液：稱取0.5 g鐵氰化鉀[K3Fe(CN)6]溶于200 mL水中，過濾，用棕色瓶裝，使用前配制。

取樣器沖洗液：0.1%硫酸銅溶液，稱取2 g硫酸銅（CuSO4·5H2O）溶于2 000 mL水中，加入8 mL 1 mol·L-1磷酸（H3PO4）。

苯酚儲備液：ρ(C6H5OH)=1.00 mg·L-1，用0.1%硫酸銅溶液配制，有效期為1周。

氫氧化鈉溶液：ρ(NaOH)=100 g·L-1。

1.3 實驗儀器

SKALAR連續(xù)流動分析儀，包括自動進樣器、化學(xué)分析單元（由多通道蠕動泵、泵管、混合反應(yīng)圈、蒸餾裝置、冷凝裝置等組成）、檢測單元（檢測池光程為50 mm）、連接器、數(shù)據(jù)處理單元；分析天平，精度為0.000 1 g；一般實驗室常用儀器和設(shè)備。

1.4 實驗操作流程及參數(shù)設(shè)置

按照儀器操作步驟連接好整個流路，開啟電源，依次打開氮氣、自動進樣器、反應(yīng)器、加熱器、冷卻水、連接儀以及計算機。開機后，先用超純水代替試劑，檢查整個分析流路的密閉性及液體流動的順暢性。待基線穩(wěn)定后（約30 min），準備好所需的試劑和材料，把分析樣品倒入干凈的樣品管中，放入樣品架。啟動蠕動泵，將試劑管放入相應(yīng)的試劑中，在計算機上打開FlowAccess軟件，勾選峰形圖，觀察基線狀態(tài)，待基線平穩(wěn)，加熱器升溫完成后編輯樣品表，開始測定樣品，觀察分析峰形圖。儀器參數(shù)設(shè)置見表1。

表1 儀器參數(shù)設(shè)置

2 結(jié)果分析與討論

2.1 線性關(guān)系驗證

取苯酚標準溶液（500 mg·L-1），用0.1%硫酸銅溶液稀釋成苯酚儲備液(1.0 mg·L-1)，分別吸取苯酚儲備液0、0.20、0.50、1.00、4.00、10.00、20.00 mL置于6個100 mL容量瓶中，用0.1%硫酸銅溶液定容至刻度線。搖勻后得到質(zhì)量濃度分別為0、0.002、0.005、0.010、0.040、0.100、0.200 mg·L-1的酚標準溶液系列。取適量標準系列溶液，置于樣品杯中，由進樣器按程序依次取樣、測定。以測定信號值（峰高）為縱坐標，對應(yīng)的質(zhì)量濃度為橫坐標，繪制校準曲線。相關(guān)系數(shù)r可達到0.999 9以上，線性關(guān)系良好。得出的標準曲線方程如圖1所示。

圖1 標準曲線

2.2 檢出限驗證

方法檢出限指用特定分析方法在給定的置信度內(nèi)可從樣品中定性檢出待測物質(zhì)的最低濃度或最小量[7]。根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制修訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ168—2020）方法，重復(fù)測定7次空白試驗，按公式MDL=t(n-1,0.99)×S=3.143×S計算檢出限。t指當自由度為n-1，置信度為99%時的t分布值（單側(cè)），本試驗當n=7時t(n-1,0.99)= 3.143。同時計算7次平行測定的標準偏差S=0.000 16，得出此方法檢出限為0.000 5 mg·L-1，測試結(jié)果見表2。

表2 檢出限測定結(jié)果

2.3 精密度驗證

精密度是指在規(guī)定條件下，獨立測試結(jié)果的一致程度，一般用相對標準偏差表示[7]。本次驗證試驗采用低、中、高3個不同質(zhì)量濃度的國家有證標準樣品，批號分別為200361、200358和200362，按全程序平行測定7次，計算平均值、相對偏差和相對標準偏差，測定結(jié)果見表3。

表3 精密度測定結(jié)果

從表3中可以看出，測定結(jié)果符合證書質(zhì)量濃度結(jié)果范圍，相對偏差分別為0.3%、0.9%和2.0%，相對標準偏差分別為3.5%、2.9%和2.2%，精密度高。

2.4 實際樣品加標驗證

根據(jù)相關(guān)定義，加標回收率是指在被測物質(zhì)的樣品基質(zhì)中加入定量的標準物質(zhì)，按樣品的處理步驟分析，得到的結(jié)果與理論值的比值，加標回收率通常體現(xiàn)方法準確度高低。本驗證試驗取2種質(zhì)量濃度的實際樣品（地表水和工業(yè)廢水），分別于樣品的子樣中加入一定量的標準物質(zhì)，按全程序平行測定6次。加標量分別為10μg·L-1和50μg·L-1（加標質(zhì)量濃度為樣品質(zhì)量濃度的0.5～3倍），將其結(jié)果扣除樣品的測定值，以計算回收率。同時計算平均值、標準偏差、相對標準偏差，測定結(jié)果見表4。從表4中可以看出，對2種不同質(zhì)量濃度的實際樣品加標回收率范圍在92.2%～110%之間，加標回收率良好。

表4 加標回收測定結(jié)果

2.5 注意事項

本方法使用的試劑應(yīng)嚴格按照要求進行配制，否則會直接影響揮發(fā)酚測定結(jié)果，4-氨基安替比林、鐵氰化鉀作為參與顯色反應(yīng)的試劑應(yīng)在使用當天配制；緩沖溶液保持弱堿性，pH值在10±0.2之間；所有試劑使用前超聲30 min，過濾，能使基線更加穩(wěn)定。

在儀器使用過程中，如出現(xiàn)基線漂移或出現(xiàn)雜峰的情況，檢查儀器是否損壞、泵管是否漏氣，再進行分析。同時維持實驗室的良好環(huán)境，盡量在密閉狀態(tài)下保持相對穩(wěn)定的恒溫恒濕環(huán)境下進行，保持溫度在20～25℃，濕度60%以下，能夠使基線狀態(tài)平穩(wěn)，不容易出現(xiàn)基線上移或下移的現(xiàn)象。

開始分析樣品前，先泵超純水通過整個流路，觀察整個實驗?zāi)K的管道是否通暢、氣泡大小及間隔是否均勻、各個管道接口是否完好。如出現(xiàn)不流暢的情況，逐段檢查管路是否堵塞、泵管是否老化，如果泵管老化進行更換。若出現(xiàn)氣泡不均勻，通過調(diào)節(jié)空氣拉環(huán)處的卡位使氣泡達到長度3 mm左右，如果管路接口處有漏水，則需要切下裂開的泵管，換上完好的泵管。

一般透明清澈、沒有懸浮物的樣品可以直接取樣進行檢測，遇到樣品渾濁度較高時，可用0.45μm的濾膜過濾后進行分析，如出現(xiàn)水中含有余氯等氧化劑，樣品滴于淀粉-碘化鉀試紙上，如出現(xiàn)藍色，加入過量的硫酸亞鐵去除。

3 結(jié)論

本次試驗采用SKALAR連續(xù)流動分析儀測定水中揮發(fā)酚，在檢測范圍內(nèi)有很好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)能達到0.999 9以上，并且樣品平行性好，精密度高，相對標準偏差控制在3.5%以內(nèi)。同時對實際水樣進行加標回收，加標回收率在92.2%～110%之間，符合水質(zhì)檢測實驗室質(zhì)量控制指標。

連續(xù)流動分析儀是一種代替手工方法的全自動操作儀器，比傳統(tǒng)的方法省時省力，減少人為誤差，減少對環(huán)境造成造成二次污染，檢測速度可達到每小時30個水樣，適合大批量樣品的分析，大大提高了檢測效率[8]。隨著對連續(xù)流動分析技術(shù)的不斷完善和升級，此項技術(shù)應(yīng)用于測定揮發(fā)酚中將表現(xiàn)良好優(yōu)勢。