王雪
(新疆克拉瑪依市環境科研監測中心站,新疆 克拉瑪依 834000)
用4-AAP光度比色法測定水中揮發酚,由于顯色劑4-AAP容易氧化,顯色能力逐步降低,鐵氰化鉀在水中發生水解而分解,氧化能力逐步減小。這兩種試劑只能使用一周,一周后,顯色能力顯著降低,吸光度隨之降低,曲線斜率失去重現性。為了提高4-AAP和鐵氰化鉀試液的穩定度,延長使用時間,試劑配制做了改進。
儀器選用見《水和廢水監測分析方法》(第四版)第460~462頁。
試劑選用包括緩沖溶液,將16g的NH4Cl溶于40mL水中,再加60mL氨水;4-AAP溶液(2%),將2.0g4-AAP溶于40mL水中,加60mL丙三醇;鐵氰化鉀(8%),將鐵氰化鉀8.0g溶于80mL水中,再加入12gNH4Cl,加濃 HCl2.0mL,稀釋定容至100mL。
2.2.1 4-AAP直接光度法
50.0 mL標樣或水樣,加1.0mL緩沖溶液,搖勻,加4-AAP溶液1.0mL,搖勻,再加鐵氰化鉀溶液1.0mL,充分搖勻后,pH值為9.80,放置10min,立即用2cm比色皿、510nm波長,以水做參比,測定吸光度,繪制曲線或用吸光度計算苯酚的含量及濃度。
2.2.2 4-AAP萃取光度法繪制曲線或測定水樣
4-AAP萃取光度法繪制曲線或測定水樣的步驟、操作方法和試劑的加入量同國標方法《水和廢水監測分析方法》(第四版)第463頁,緩沖溶液2.0mL,4-AAP溶液和鐵氰化鉀溶液各1.5mL。
鐵氰化鉀是一種氧化劑,在水溶液中發生緩慢的水解,氧化能力逐漸降低,一周后不能使用,其水解反應如下:

從化學反應看,增加溶液H+濃度則可使水解反應向逆方向進行,因此,增加鐵氰化鉀溶液的酸度是提高其穩定度的有效途徑。NH4Cl水解后顯酸性,加入NH4Cl同時還可增加緩沖溶液的緩沖能力,加入HCl的目的是為了更加提高鐵氰化鉀溶液的酸度,但又不能太多,加多后會大量中和氨水,pH值會降低,根據多次實驗證明,要保持在顯色時pH值為9.80,100mL鐵氰化鉀溶液中含12gNH4Cl、濃HCl 2.0mL為宜。
4-AAP可被氧化性物質氧化,從而逐漸失去顯色能力,加入保護劑丙三醇可提高其穩定度,實驗證明,加入丙三醇的量越大,其穩定性越好,但丙三醇過多,溶液粘度太大,不宜吸取,經多次不同比例實驗,證明丙三醇加60%為宜。
根據pH值的大小對4-AAP酚顯色的影響及本方法各試劑的加入量,顯色時,pH值為9.80,是標準方法pH值10±0.2的下限。
在實驗過程中經多次調整緩沖溶液中氨水和NH4Cl的比例,顯色劑中丙三醇的含量、鐵氰化鉀溶液中NH4Cl和HCl的比例,最終能得出1∶1∶2試劑的配制是比較合理的,有較好的穩定度,試劑可穩定使用兩個月。表1中是用該試劑從第1d至第62d測定同一濃度的Ar-OH標液實測值,第62d測定的相對誤差是3.5%。沒有顯著性差異,這說明緩沖溶液、顯色劑、鐵氰化鉀溶液,在兩個月內是穩定的。

表1 4-AAP試液穩定度測定數據統計
用國標方法和改進方法以直接比色法測定同一廢水,相對誤差只有1.85%,說明兩種方法沒有顯著性差異,實驗數據見表2。

表2 國標方法與改進方法對比
在分液漏斗中加100mL廢水餾出液,加水150mL,加緩沖溶液2.0mL,加4-AAP溶液1.5mL,搖勻,再加1.5mL鐵氰化鉀溶液,搖勻,靜置10min,加10.0mL三氯甲烷萃取,用2cm比色皿,460nm波長,以三氯甲烷做參比,測定其吸光度,計算含量,加標回收率為97.69%,這說明改進后的試劑與國標試劑沒有顯著性差異,可確保方法的準確度,數據統計見表3。

表3 廢水加標回收率測定數據統計
改進后的4-AAP 3種試劑有較強的穩定性,至少使用兩個月,減少了經常配置試劑的繁瑣,省時省力。改進后的試劑與國標試劑顯色能力沒有顯著性差異,與國標方法有同樣的準確度。
[1]武漢大學分析化學教研室.分析化學[M].北京:人民教育出版社,1975.
[2]國家環境保護總局.水和廢水監測分析方法(第四版增補版)[M].北京:中國環境科學出版社,2002.