摘 要 利用磷鉬藍光度法測定了市售洗衣液的含磷量,探討了顯色反應條件的影響并對實驗條件進行了優化。測定結果檢出限為0.013 g/mL,線性范圍為0.194~1.24 g/mL,RSD為1.11%~1.79%,回收率為98.9%~101.5%。方法簡便、快速、準確,具有一定實際意義。
關鍵詞 磷鉬藍光度法 洗衣液 磷
中圖分類號:TQ41 文獻標識碼:A
1 問題的提出
隨著人們生活質量的提高,對個人和環境的潔凈要求日益提高,必然使用到越來越多的清潔用品。近年來,洗衣液以其低價高效、使用方便、不傷衣物等特性迅速成為洗衣粉的替代產品,市場銷量和使用量不斷上升。然而使用含磷的洗滌用品使自然水體含磷超標,水體富營養化并引發赤潮、水華等現象,破壞生態平衡,危及人類生存環境。因此,一些發達國家已禁止生產含磷洗衣粉,我國也提倡無磷洗衣粉的生產,并對洗衣粉中磷含量作嚴格規定。①但在洗衣液生產中尚無相關標準。因此建立相關的標準以及簡單、快速、準確的測定洗衣液中磷含量的分析方法具有一定的實際意義。
2 實驗部分
2.1 試劑與儀器
磷標準溶液:磷酸二氫鉀110℃烘干2h,冷卻。準確稱取0.3402g,去離子水溶解,定容至250mL,得到含磷0.01mol/L的標準溶液。使用前按要求梯級稀釋成磷標準系列溶液。
鉬酸銨-硫酸溶液:準確稱取鉬酸銨2.4319g,去離子水溶解,加入10mol/L濃硫酸15.8mL,定容至50mL,溶液鉬酸銨0.01mol/L,硫酸3.16mol/L,pH=0.5。
異抗壞血酸溶液:準確稱取0.2161g的異抗壞血酸鈉,去離子水溶解,定容至100mL,得到0.01mol/L異抗壞血酸鈉溶液,密封保存備用,每次配制的溶液在一天內使用,隔天重新配制。
其它試劑包括各種還原劑、消解劑、干擾離子等均為分析純試劑。溶液的配制按照標準方法操作。
UV-2600A型紫外可見分光光度計(尤尼科上海儀器有限公司)
2.2 實驗方法
試樣的消解:準確稱取1.500g的市售洗滌劑樣品,加入10mL高氯酸消解,再加入10mL過氧化氫加熱至蒸干,反復處理直到樣品完全呈白色固態,去離子水溶解,定容至250mL。
鉬磷藍試液的顯色:準確移取一定量標準或待測溶液于25mL比色管中,加入適量鉬酸銨-硫酸溶液、適量還原劑,稀釋至接近刻度,搖勻,沸水浴加熱一定時間后取出冷卻,去離子水稀釋至刻度。
樣品的測定:對磷標準溶液及洗衣液試樣溶液均在最優化的試驗條件下進行鉬磷藍顯色反應,以鉬酸銨-硫酸溶液為空白參比,選用1cm比色皿在最大吸收波長630nm處測定吸光度。
3 實驗結果與討論
3.1 試樣消解方法的選擇
經典的樣品消解法中,高溫馬弗爐灰化法測定結果過低,這是因為在高溫條件下磷化合物揮發嚴重。微波消解法不適合大批量檢驗。高氯酸-過氧化氫濕式消化法操作簡單,回收率也達到實驗要求,同時環境影響較小,因此本文采用高氯酸-過氧化氫濕式消化法。
3.2 顯色反應條件的優化
實驗優化了溶液pH、加熱時間、鉬酸銨用量等顯色反應條件。在pH為0~1.5范圍內進行酸度影響試驗,pH為0.45~0.60范圍內顯色效果最好。在5~35min內進行顯色加熱時間實驗。結果如圖1,加熱時間25min時吸光度基本恒定。改變鑰酸銨用量進行實驗,結果如圖2,加入鉬酸銨-硫酸溶液5.0mL,即磷酸根和七鉬酸銨的摩爾比1:2.5時,吸光度達到穩定。因此本實驗選擇溶液pH為0.50,顯色加熱時間為25min,鉬酸鈉溶液的用量為5mL。
在實驗條件下,分別以氯化亞錫、硫酸肼、異抗壞血酸、硼氫化鈉作為顯色反應還原劑。結果表明,硼氫化鈉還原效果最差,可能是硼氫化鈉屬于選擇性還原劑。硫酸肼的效果也較差,氯化亞錫和異抗壞血酸效果最好。但氯化亞錫屬有毒物質,且污染環境,因此本實驗選擇異抗壞血酸為還原劑。
3.3 干擾離子的影響
在實驗條件下,研究了洗衣洗中可能存在的共存離子的干擾情況,測定含磷20 g的樣品,當相對誤差控制在€?0%范圍內時,Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+對測定無影響(最大允許量>100mg),其它離子的最大允許量(mg)為:,,,。
3.4 工作曲線的建立
配制系列濃度的磷溶液,按實驗方法測定,繪制工作曲線,進行回歸計算。磷含量在0.194~1.24 g/mL范圍內符合比耳定律,線性回歸方程為y = 0.4005x + 0.1125,相關系數R = 0.9997。依據環保監測技術規范,②以吸光度0.010對應的絕對量為檢出限,本方法檢出限為0.013 g/mL。樣品中加入一定量磷標準溶液,按實驗方法測定回收率為98.9~101.5%,表明本實驗方法的準確度較高。
3.5 市售洗衣液樣品分析
選取市售的四種國產知名品牌洗衣液,按實驗方法測定,測定結果見表1。本實驗方法的相對標準偏差為1.11%~1.79%,方法的精密度較高。
表1 精密度實驗結果(n=6)
注釋
① GB/T13171-1997.洗衣粉的質量標準和檢測標準[S].
② 國家環保局《水和廢水監測分析方法》編委會.水和廢水監測分析方法(第3版)[M].北京:中國環境科學出版社,1989:50.