*陳明星
(泉州市南安環(huán)境監(jiān)測站 福建 362000)
陰離子表面活性劑是合成洗滌劑的主要成分之一,它進入水體后聚集在其它微粒表面,產(chǎn)生泡沫或發(fā)生乳化現(xiàn)象,阻斷水中氧氣的交換,同時消耗水中的溶解氧,導致水體惡化[1]。陰離子表面活性劑作為《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838—2002)控制指標之一,屬于水質(zhì)監(jiān)測檢驗中的必檢項目,也是環(huán)境監(jiān)測實驗室必認證的項目。陰離子表面活性劑的分析方法主要有分光光度法、流動注射法、兩相滴定法、高效液相色譜法、光譜法等[2]。分光光度法雖然分析步驟繁瑣,氯仿用量大,對操作條件的要求比較嚴格,但因分光光度計價廉易操作,水樣前處理更為靈活可控,因此仍是主流分析方法。因此本試驗參照《水質(zhì)陰離子表面活性劑的測定亞甲藍分光光度法》(GB/T 7494—1987)標準,對亞甲藍分光光度法測定陰離子表面活性劑進行探索,對相關實驗環(huán)節(jié)進行優(yōu)化。
T6新悅可見分光光度計、250mL分液漏斗(配聚四氟乙烯活塞)、50mL具塞比色管。
十二烷基苯磺酸鈉(LAS)溶液標準樣品:500mg/L(生態(tài)環(huán)境部環(huán)境發(fā)展中心環(huán)境標準樣品研究所)。
LAS標準使用液(10μg/mL):移取10mL LAS標準溶液純水稀釋定容到500mL。
亞甲藍溶液(1):將50g磷酸二氫鈉一水合物(NaH2PO4·H2O、AR、阿拉丁公司)、6.8mL濃硫酸和30mg亞甲藍(指示劑級)配制成1000mL,貯存于棕色瓶中,可保存6個月。
亞甲藍溶液(2):將56.5g磷酸二氫鈉二水合物(NaH2PO4·2H2O、AR、國藥集團)、6.8mL濃硫酸和30mg亞甲藍(指示劑級)配制成1000mL,貯存于棕色瓶中。
洗滌液(1):1000mL純水中含有50g磷酸二氫鈉一水合物(NaH2PO4·H2O、AR、阿拉丁公司)、6.8mL濃硫酸,貯存于普通玻璃瓶中,可保存6個月。
洗滌液(2):1000mL純水中含有56.5g磷酸二氫鈉二水合物(NaH2PO4·2H2O、AR、國藥集團)、6.8mL濃硫酸,貯存于普通玻璃瓶中。
氯仿(國藥、AR)。
取一組分液漏斗,分別移入100mL、99mL、97mL、95mL、93mL、90mL、85mL純水,然后分別準確移取0.00mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、7.00mL、10.0mL、15.0mL直鏈烷基苯磺酸鈉標準使用液,搖勻[3]。加入25mL亞甲藍溶液,搖勻,加入10mL氯仿劇烈振搖30s靜置,將下層氯仿層放入預先盛有50mL洗滌液的第二個分液漏斗中。用數(shù)滴氯仿淋洗第一個分液漏斗的放液管,重復萃取3次,每次氯仿用量10mL。合并所有氯仿層至第二個分液漏斗中,再次激烈搖動30s,靜置分層。將氯仿層通過玻璃棉,放入50mL比色管中,再用氯仿萃取洗滌液兩次(每次用量5mL),此氯仿層也并入比色管中,加氯仿至標線,待測。
將樣品經(jīng)中速定性濾紙過濾,量取100mL試樣或適量試樣用純水稀釋定容到100mL,按上述步驟萃取后分光測定。
試驗中,分液漏斗氣密性對分析結(jié)果影響很大,可購買帶聚四氟乙烯活塞的分液漏斗,使用時不可涂抹凡士林,若發(fā)現(xiàn)漏液應重新取樣分析。
本試驗分別探究了磷酸二氫鈉一水合物(NaH2PO4·H2O)和磷酸二氫鈉二水合物(NaH2PO4·2H2O)對實驗結(jié)果的影響。經(jīng)折算后,稱取56.5gNaH2PO4·2H2O配置亞甲藍溶液(2)和洗滌液(2)。使用同一批氯仿,不同亞甲藍溶液和洗滌液,標準系列濃度點吸光度測定結(jié)果如表1。
表1 不同亞甲藍溶液和洗滌液各校準點吸光度分析結(jié)果
由表1可知,以NaH2PO4·2H2O替代NaH2PO4·H2O,除空白和第一個校準點(LAS含量10.0μg)外,其余校準點吸光度均降低,各校準點吸光度平均下降13.8%。即該顯色條件下,萃取液摩爾吸光系數(shù)變小。因此雖然NaH2PO4·2H2O與NaH2PO4·H2O只相差一個結(jié)晶水,但不可混用。
手工萃取時,合并所有氯仿至第二個分液漏斗,振搖30s,靜置分層。靜置分層時間對分析結(jié)果的影響見表2。萃取后,形成明顯分層現(xiàn)象立即過濾(靜置分層時間30s)、靜置分層時間2min后過濾分析結(jié)果,前者測定值大于后者,分析誤差分別是-5.7%和-3.3%。當延長靜置分層時間至5min,導致分析結(jié)果偏低,且結(jié)果不合格。
表2 不同靜置分層時間標準物質(zhì)分析結(jié)果
萃取時,分別采用前后振搖和旋轉(zhuǎn)振搖兩種方式分析同一標準物質(zhì),結(jié)果見表3。萃取時,旋轉(zhuǎn)振搖測定值高于前后振搖測定值,且更接近真值。
表3 不同萃取振搖方式對分析結(jié)果的影響
測定標準系列濃度點0.500mg/L萃取液,不同顯色時間下的吸光度,結(jié)果見表4。萃取液吸光度值在36h內(nèi)無明顯變化,顯色物質(zhì)穩(wěn)定性好。
表4 顯色時間對樣品吸光度值的影響
王楚強[4]分析了pH對萃取結(jié)果的影響,指出當pH值在8~10之間時的吸光度保持穩(wěn)定,并且此時的萃取濃度最大。實驗分析不同類別水樣經(jīng)酸度調(diào)整和未經(jīng)酸度調(diào)整,分析結(jié)果見表5。當水樣pH在6~9時,水樣是否經(jīng)過酸度調(diào)整,對分析結(jié)果的影響較小,水樣吸光度值測定結(jié)果相對偏差在15%以內(nèi)。當水樣pH為4.8或11.5時,水樣未經(jīng)酸度調(diào)整直接過濾后分析可導致樣品LAS測定值變小,相對偏差超過50%。因此對于地表水、地下水等清潔水樣可以不調(diào)整酸度,直接取樣過濾后分析。對于污染源樣品,應根據(jù)現(xiàn)場pH測定結(jié)果,進行酸度調(diào)整后分析。
測定標準系列濃度點1.00mg/L,萃取后分別經(jīng)索氏提取處理過的脫脂棉過濾和經(jīng)未處理的市售玻璃棉過濾,測定結(jié)果見表6。萃取液經(jīng)兩種不同介質(zhì)過濾,測定結(jié)果基本無異。
表6 不同過濾介質(zhì)對分析結(jié)果的影響
以自動萃取代替手工萃取,繪制的校準曲線如圖1。自動萃取消除了手工萃取人員誤差,改善了線性。
圖1 自動萃取與手工萃取校準曲線方程對比圖
校準及樣品分析應使用同一批次的氯仿,每批樣品分析一個實驗室空白及一個中間校核點,曲線中間點測定值相對誤差不超過正負10%,否則需重新繪制校準曲線。當關鍵試劑氯仿生產(chǎn)批號改變,需重新繪制校準曲線。
氯仿?lián)]發(fā)性極強,樣品萃取及分光測定均應在通風櫥內(nèi)進行。完善安全防護設施,包括但不限于實驗服、3M防毒面具帶有機蒸汽/酸性氣體濾毒盒、丁腈手套等??墒褂梅忠浩饕迫÷确?,盡量避免氯仿與手部的接觸。
經(jīng)對比試驗,影響標準(GB/T 7494—1987)的因素有分液漏斗的氣密性,藥品純度、萃取后靜置分層時間、萃取振搖方式等。以二水合磷酸二氫鈉(NaH2PO4·2H2O)替代一水合磷酸二氫鈉(NaH2PO4·H2O)配置亞甲藍溶液和洗滌液,可導致樣品吸光度測定值變小,各校準點吸光度平均下降13.8%;萃取時延長靜置分層時間,可導致結(jié)果偏低;旋轉(zhuǎn)振搖方式優(yōu)于前后振搖方式,不同振搖方式相對偏差3.3%。萃取液吸光度在36h內(nèi)基本無變化,萃取絡合物穩(wěn)定性好。采用自動萃取代替手工萃取,降低工作量,消除人員萃取誤差,同時改善了線性。