區帶流動分析技術在水中氰化物監測中的應用

楊洋 彭宇瓊 李燕燕

摘要：本文介紹了環境水樣中氰化物的一種快速準確測定方法。具體使用美國Microfluidica公司生產的MobiChem便攜式化學分析儀對環境水樣中氰化物進行快速測定。測定結果表明標準曲線的線性相關性良好，在環境水樣測定中，耗時短，具有良好的準確度和重復性，且易攜帶。該技術適用于現場應急的快速監測。

關鍵詞：氰化物；快速測定；區帶流動分析技術

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）03-0137-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.079

Abstract： A rapid and accurate method for the determination of cyanide in environmental water samples was studied in this paper. The rapid determination of cyanide in environmental water samples was carried out by the MobiChem portable chemical analyzer produced by Microfluidica company in the United States. The results showed that the linear correlation of the standard curve was good， and it was time consuming， short， accurate and repeatable in the environmental water sample determination， and it was easy to carry. The technology is suitable for rapid monitoring of emergency in the field.

Key words： Cyanide； Rapid determination； Zone flow analysis technology

氰化物是含有氰基（-CN）的一類化合物的總稱，屬于劇毒物，是危險化學品之一。氰化物廣泛應用于合成纖維、醫藥、殺蟲劑、化肥、冶金及電鍍等行業。環境中的氰化物可以通過呼吸道、消化道或者皮膚進入人體，其中的氰基（-CN）與細胞色素氧化酶的含鐵輔基（血紅素A）結合使之不能傳遞電子，導致整個呼吸鏈的電子傳遞無法進行，細胞的氧化代謝過程受阻，造成內缺氧，引起急性中毒。同時，氰化物能影響植物的生長發育，并造成減產，而且氰化物造成的安全事故也時有發生。不同形態氰化物的毒性差異顯著，測定氰化物的不同形態在環境監測中尤其重要。

氰化物的分析方法主要有色譜法、離子選擇電極法、熒光法、原子吸收光度法、極譜法、流動注射分析法、區帶流動分析技術（Zone Fluidics）等。本實驗采用區帶流動分析技術對環境水中的氰化物進行了測定[1]。

1 材料與方法

1.1 工作原理

MobiChem便攜式化學分析儀的工作原理是ZF（區帶流動）理論。它是將試劑和樣品等順序的進入到流路體系中，并能按照方法需要進行在線樣品前處理、顯色反應和分析檢測的方法。一個區帶是指在流路里含有一定體積的區域。從操作角度看，ZF是樣品處理的一種方法，可使一個或多個區帶在其流路體系中來回流動，該流路體系由一個或多個操作單元組合，所需的操作單元是由不同的樣品處理步驟所決定的。

1.2 儀器設備

使用美國Microfluidica公司生產的MobiChem便攜式化學分析儀進行試驗。

1.3 試劑

氰化物標樣：100ppb；載液：0.025mol/L NaOH；空白：0.025mol/L NaOH。試劑1：H3PO4溶液：按1：2稀釋85%濃磷酸。

試劑2：1mol/L NaOH：稱取4g純度99%NaOH，溶解于去離子水中，定容至100mL。

試劑3：0.025mol/L NaOH：取6.25mL 1mol/L NaOH（試劑2），用去離子水稀釋定容至250mL。

試劑4：DTPA螯合溶液：稱取0.3g DTPA加入到4mL 1mol/L NaOH中，再用去離子水定容至10mL。

試劑5：KH2PO4緩沖溶液（Buffer）：稱取1.94g無水KH2PO4溶于去離子水，定容至10mL。

試劑6：氯胺T（C-T）：稱取0.1g C-T溶于去離子水，定容10mL。

試劑7：異煙酸-巴比妥酸顯色劑（Barb Acid）：稱取0.125g巴比妥酸和0.25g異煙酸加入3.7mL 1mol/LNaOH，再用去離子水定容至10mL，配制時請盡量迅速搖勻。

試劑8：清洗劑：約25mL去離子水中加入5～6滴高濃度表面活性劑。

2 結果與分析

2.1 標準曲線

使用環境保護部標準樣品研究所50mg /L氰化物標準樣品，配制氰化物標準溶液，并連續測定。試驗結果表明，溶液在0 ～ 100 μg /L 的濃度范圍內呈良好的線性關系[2]，如圖1 所示，所得標準曲線方程為y = 0.0016x + 0.0015，線性測試結果為R? = 0.9999，詳見表1。

2.2 準確度和精密度實驗

連續測定7 次，根據測量結果算出相對標準偏差（RSD） ，在100μg/L下RSD=1.82%，詳見表2。

2.3 檢出限實驗

檢出限D=3.14*STD/K；其中STD：連續七次空白吸光度值的標準偏差；K：標準曲線斜率。7組空白值為：0.008047、0.008966、0.008133、0.008176、0.008996、0.009085、0.008981。氰化物檢出限：1.00ppb，符合國家環境標準H?J?4?8?4?-?2?0?0?9?水?質??氰?化?物?的?測?定??容?量?法?和?分?光?光?度?法所規定的檢出限。

2.4 環境水樣測試

2017年9 月，選取兩個監測點位并采集水樣，使用MobiChem便攜式化學分析儀進行氰化物測定并與實驗室手工檢測測定值進行比對。測定結果顯示，圖3 表明并未出現奇異值、極值等異常值[3]，詳細結果見表3。

3 結論

Mobichem便攜式流動分析儀在現場應急監測中可以發揮很大的作用：提高分析工作的自動化程度，減少參與檢測的人數，減輕分析員的勞動強度，降低氰化物分析對實驗人員的身體傷害，提高工作效率和分析數據的準確性，大大縮短分析數據反饋到管理部門的時間，能夠為現場監測的快速化打下一個堅實的基礎[4]。

參考文獻

[1]楊陽，劉莉治，李秀珍，劉穗星.水中氰化物兩種測定方法的比較[J].中國衛生檢驗雜志，2008，（9）：21.

[2]張桃英，趙連佳.飲用水中氰化物的流動注射分光光度測定法[J].環境與健康雜志，2006，（23）：78.

[3]崔洪波，朱兆海，方肇倫.土壤和水質中氰化物的流動注射分析[J].環境化學，1984，（1）：107.

[4]周虹，周小新，劉文衛，梅建新.飲用水中氰化物的流動注射分析測定法[J].職業與健康，2011，27（16）：1843-1845.

收稿日期：2018-01-09

作者簡介：楊洋（1984-），男，本科，工程師，研究方向為環境監測。