水中非離子表面活性劑測(cè)定的方法確認(rèn)總結(jié)

張英杰　馬典云　李衛(wèi)華

摘 要：廢水中存在的非離子表面活性劑主要存在形式為乙氧基型表面活性劑，本方法用硫氰酸鈷與乙氧基型表面活性劑所形成的藍(lán)色絡(luò)合物用二氯甲烷萃取，然后用分光光度法測(cè)定表面活性劑含量。

關(guān)鍵詞：非離子表面活性劑；方法確認(rèn)；光度法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.004

1 前言

非離子表面活性劑（簡(jiǎn)稱CTAS，下同）具有良好的洗滌、分散、乳化、增溶、潤(rùn)濕、發(fā)泡、抗靜電、殺菌和保護(hù)膠體等多種性能，廣泛地應(yīng)用于紡織、造紙、食品、洗滌等各行各業(yè)。目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)非離子表面活性劑含量的檢測(cè)方法，主要集中在各科研院所及廠礦企業(yè)等針對(duì)特定工業(yè)廢水的研發(fā)方法。而針對(duì)廣泛污水、廢水的非離子表面活性劑含量的測(cè)試方法少之又少。因此，作為第三方檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)發(fā)出一種針對(duì)絕大多數(shù)種類(lèi)工業(yè)廢水，生活污水中非離子表面活性劑含量的測(cè)試方法，顯得尤為必要。

2 實(shí)驗(yàn)部分

概述。原理：廢水中存在的非離子表面活性劑主要存在形式為乙氧基型表面活性劑，本方法用硫氰酸鈷與乙氧基型表面活性劑所形成的藍(lán)色絡(luò)合物用二氯甲烷萃取，然后用分光光度法測(cè)定表面活性劑含量。

方法預(yù)期目標(biāo)：加標(biāo)回收率在80%～120%范圍之間；測(cè)量重復(fù)性RSD≤10%；檢出限≤0.05mg/L；定量下限≤0.20 mg/L。

實(shí)驗(yàn)分析。本標(biāo)準(zhǔn)所用試劑除非另有說(shuō)明，分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑；實(shí)驗(yàn)用水為新制備的蒸餾水或去離子水。

2.1 試劑

2.1.1 乙酸乙酯：HPLC級(jí)

2.1.2 碳酸氫鈉：分析純

2.1.3 氯化鈉：分析純

2.1.4 氮?dú)猓骸?9.99%

2.1.5 95%乙醇：分析純

2.1.6強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂：氫型，0.30mm～1.00mm，001×7型

2.1.7強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂：氯型，0.30mm～1.00mm，201×7型

2.1.8非離子表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，1000mg/L

準(zhǔn)確稱取1.000g吐溫80（色譜固定液Gd級(jí)），用水溶解（超聲機(jī)輔助溶解），轉(zhuǎn)移并定容至1000mL，混勻。此溶液可保存六個(gè)月。

2.1.9非離子表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)使用溶液，100mg/L

準(zhǔn)確移取10.00mL非離子表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（2.1.8），用水溶解并定容至100mL，混勻。此溶液現(xiàn)用現(xiàn)配。

2.1.10 硫氰酸鈷銨溶液

將60g六水合硝酸鈷和400g硫氰酸銨溶解在少量水中，混合均勻后定容至1000mL。

2.1.11 二氯甲烷（HPLC級(jí)）

2.2 儀器

常用實(shí)驗(yàn)室儀器和下列儀器。

2.2.1 CTAS專(zhuān)用氣浮裝置：參見(jiàn)GB 7494-1987附錄A

2.2.2離子交換柱：內(nèi)徑10mm～15mm，長(zhǎng)度400mm～500mm，下端收縮帶有旋塞或帶彈簧夾的橡皮管。

2.2.3恒溫水浴鍋：室溫～100℃

2.2.4紫外分光光度計(jì)：波長(zhǎng)200～800nm，1cm比色皿。

2.2.5 250mL分液漏斗

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

標(biāo)準(zhǔn)系列的配制：取一組分液漏斗（2.2.5）7個(gè)，分別加入純水和非離子表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（2.1.9），使標(biāo)準(zhǔn)溶液中的非離子表面活性劑含量為0ug、100ug、200ug、500ug、1000ug、1500ug、2000ug。加入硫氰酸銨溶液（2.1.10）15mL，充分振蕩1min，靜置1min；加入10.0mL二氯甲烷（2.1.11），充分振蕩1min，靜置15min；以脫脂棉簽拭干分液漏斗頸部殘留水分，取下層有機(jī)相至1cm比色皿，以二氯甲烷做參比，在波長(zhǎng)620nm處上機(jī)分析，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2.4 樣品的測(cè)定

2.4.1 正確連接CTAS專(zhuān)用氣浮裝置，在洗氣瓶?jī)?nèi)加入100mL乙酸乙酯，底部三通旋塞處于氣路開(kāi)放、液路關(guān)閉狀態(tài)；側(cè)面上下兩個(gè)旋塞均關(guān)閉。

2.4.2取待測(cè)水樣500mL至1L燒杯，加入5g碳酸氫鈉和100g氯化鈉，超聲器輔助溶解后，轉(zhuǎn)移至CTAS專(zhuān)用氣浮裝置中，繼續(xù)用約400mL純水洗滌燒杯并轉(zhuǎn)入氣浮裝置中。向氣浮裝置內(nèi)繼續(xù)添加純水至上部溢流口為止。

2.4.3在樣品層上方緩緩加入100mL乙酸乙酯，避免與下層水相混合。

2.4.4慢速鼓入氮?dú)?min，三通旋塞旋至氮?dú)膺M(jìn)入樣品層底部，調(diào)整氣體流速以剛剛不攪動(dòng)水相與有機(jī)相混合為宜。通氣20min。

2.4.5三通旋塞旋至氮?dú)庥傻撞砍隹谝莩觯P(guān)閉氣源。靜置5min，開(kāi)啟側(cè)面上層旋塞，收集乙酸乙酯層到100mL燒杯中。

2.4.6沸水浴將乙酸乙酯蒸至將干。

2.4.7加入50mL 95%乙醇（2.1.5），溶解表面活性劑。

2.4.8將離子交換柱按GB 13173-2008 8.4.1樹(shù)脂的處理方法處理，樹(shù)脂填充進(jìn)柱后以95%乙醇（2.1.5）浸沒(méi)至不留氣泡，將50mL乙醇溶解物以1滴/秒流速過(guò)柱。

2.4.9用10mL熱的95%乙醇（2.1.5）沖洗漏斗，再加入250mL 95%乙醇（2.1.5）洗提離子交換柱，收集流出液約400mL。

2.4.10沸水浴將流出液蒸至約10mL，以純水稀釋至100mL，移入250mL分液漏斗（2.2.5）。加入15mL顯色劑（2.1.10），充分振蕩1min，靜置1min；

2.4.11加入10.0mL二氯甲烷（2.1.11），充分振蕩1min，靜置15min；

2.4.12以脫脂棉簽拭干分液漏斗頸部殘留水分，取下層有機(jī)相至1cm比色皿，以二氯甲烷做參比，在波長(zhǎng)620nm處上機(jī)分析

3 結(jié)果與討論

3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系

標(biāo)準(zhǔn)要求線性的相關(guān)系數(shù)r>0.999，校正曲線回讀值的百分比在90%～110%之間，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系達(dá)到要求，回讀值均在要求范圍以內(nèi)。在測(cè)定樣品時(shí)選用平均校正曲線y=0.0001x+0.0004，以保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2 樣品加標(biāo)回收率、精密度、檢出限和報(bào)告限

3.2.1 加標(biāo)回收率

在重復(fù)性（n=3）條件下，樣品的回收率測(cè)定結(jié)果如下：加標(biāo)量100μg，加標(biāo)回收率（%）為76.2、81.9、77.1；加標(biāo)量1000μg，加標(biāo)回收率（%）為84.5、90.2、86.7；加標(biāo)量2000μg，加標(biāo)回收率（%）為75.3、83.4、77.6。加標(biāo)回收率都在80%～120%之間，符合方法預(yù)期的要求。

3.2.2 精密度、檢出限及報(bào)告限

檢出限依據(jù)美國(guó)EPA SW-846中規(guī)定方法檢出限：LoD=3.143δ（標(biāo)準(zhǔn)偏差δ重復(fù)測(cè)定7次）；定量下限（LoQ）依據(jù)美國(guó)EPA SW-846規(guī)定LoQ =4 LoD為定量下限。對(duì)7次測(cè)量結(jié)果（CTAS含量依次為77.2433、82.9721、78.1853、86.6637、72.1493、89.7648和79.1492μg）求得平均值80.8754ug，標(biāo)準(zhǔn)偏差δ=6.0066μg，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD=7.4%（預(yù)期要求RSD≤10%），檢出限LoD=0.0378mg/L（預(yù)期檢出限≤0.05mg/L；取樣體積為500mL），定量下限LoQ=0.1510 mg/L（預(yù)期定量下限≤0.20mg/L；取樣體積為500mL），報(bào)告限0.20mg/L（報(bào)告限≥定量下限）。

4 結(jié)論

依據(jù)該方法對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行分析，樣品的加標(biāo)回收率在80%～120%范圍之范圍之間，測(cè)量重復(fù)性RSD ≤ 10%。 該方法非離子表面活性劑最低檢出限為0.0302mg/L，定量下限為0.1209mg/L，報(bào)告限為0.20mg/L。 本方法回收率、測(cè)量重復(fù)性、檢出限及報(bào)告限滿足檢測(cè)要求，所以此方法可用于工業(yè)廢水中非離子表面活性劑的檢測(cè)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：張英杰（1976-），男，上海人，高級(jí)環(huán)境工程師，研究方向：環(huán)境測(cè)試。