水中陰離子表面活性劑測定方法的改進

文_張曉麗 山西省晉中生態環境監測中心

1 概述

陰離子表面活性劑是普通合成洗滌劑的主要活性成分，使用最廣泛的陰離子表面活性劑是直鏈烷基苯磺酸鈉（LAS）。直鏈烷基苯磺酸鈉是洗滌用品主要成分。在日常生活中，洗滌劑使用量越來越大，對環境的危害也越來越大。洗滌劑的污染會造成水面產生不易消失的泡沫，并消耗水中的溶解氧。能準確地測定水中直鏈烷基苯磺酸鈉的含量是控制陰離子表面活性劑的前提和依據?，F在生態環境監測中的使用亞甲藍分光光度法 （GB/T 7494-1987），可以獲得很好的實驗結果。通過多次試驗，可以對此標準方法進行改進，更簡單有效準確地測定陰離子表面活性劑含量。

2 實驗原理

陽離子染料亞甲藍與陰離子表面活性劑作用，生成藍色的離子對化合物鹽類，這類能與亞甲藍作用的物質統稱亞甲藍活性物質（MBAS）。生成的顯色物可被氯仿萃取，其色度與濃度成正比，并可用分光光度計在波長652nm處測量氯仿層的吸光度。

3 實驗方法和測定

所用儀器：7200可見分光光度計（尤尼克（上海）科技有限公司）、250mL分液漏斗、容量瓶、吸管、量筒等。

分析試劑：氫氧化鈉（1moL/L）、硫酸（0.5moL/L）、氯仿

直鏈烷基苯磺酸鈉貯備液：每mL含1.00mgLAS

直鏈烷基苯磺酸鈉標準中間液：每mL含100.00μgLAS

直鏈烷基苯磺酸鈉標準使用液：每mL含10.00μgLAS

亞甲藍溶液：先稱取50g一水合磷酸二氫鈉（NaH2PO4·H2O）或56.5277g二個水分子的磷酸二氫鈉溶于300mL水中，轉移到1000mL容量瓶內，緩慢加入6.8mL濃硫酸（H2SO4，ρ=1.84g/mL），搖勻。另稱取30mg亞甲藍（指示劑級），用50mL水溶解后也移入容量瓶，用水稀釋至標線，搖勻。此溶液貯存于棕色試劑瓶中。

酚酞指示劑溶液：將1.0g酚酞溶于50mL乙醇[C2H5OH，95%（V/V）]中，然后邊攪拌邊加入50mL水，有沉淀可過濾。

脫脂棉或玻璃棉、所有試劑配制均用蒸餾水。

分析步驟：

按照GB/T 7494-1987的實驗步驟，取一組分液漏斗10個，分別加入100、99、97、95、93、91、89、87、85、80ml水，然后分別移入0、1.00、3.00、5.00、7.00、9.00、11.00、13.00、15.00、20.00mL直鏈烷基苯磺酸鈉標準使用液10.00μg/mL，搖勻。以酚酞為指示劑，逐滴加入1moL/L氫氧化鈉溶液至水溶液呈紫紅色，再滴加0.5moL/L硫酸到紫紅色剛好消失。加入25mL亞甲藍溶液，混勻，準確加入10mL氯仿，激烈振搖30s，注意放氣。過分地振搖會發生乳化現象，必要時，可加入少量異丙醇（小于10mL）以破乳（標準系列亦應加入相同體積的異丙醇）。再慢慢旋轉分液漏斗，使滯留在內壁上的氯仿液珠降落，靜置分層。將氯仿層放入預先盛有50mL洗滌液的第二個分液漏斗，用數滴氯仿淋洗第一個分液漏斗的放液管，重復萃取三次，每次用10mL氯仿。合并所有氯仿至第二個分液漏斗中，激烈搖動30s，靜置分層。將氯仿層通過玻璃棉或脫脂棉，放入50mL容量瓶中。再用氯仿萃取洗滌液兩次（每次用量5mL），此氯仿層也并入容量瓶中，加氯仿至標線。

在波長652nm處，用光程10mm的比色皿，以氯仿為參比液，以濃度由低到高的順序分別測定吸光度，測定時應先將比色皿用氯仿進行校正，以免杯差影響測定結果。然后將樣品測得的吸光度減去空白吸光度后計算LAS的含量。曲線由標準系列測得的吸光度為因變量，對應的LAS含量(μg）為自變量，用最小二乘法原理計算出校準曲線的回歸方程。

4 影響因素

4.1 空白試驗改進

實驗發現按照標準方法GB/T 7494-1987中要求，用100mL蒸餾水，做空白試驗?？瞻孜舛群苋菀自?.020以上，達不到標準要求。實驗證明用少量多次的氯仿對亞甲藍溶液進行萃取，吸光度會隨著萃取次數的增加而降低，在做水樣的時候，空白吸光度能穩定在0.020以下。實驗用50mL氯仿萃取1000mL亞甲藍溶液五次后，空白吸光度趨于穩定。吸光度變化如下：

表1 空白吸光度隨萃取次數增加的變化表

4.2 三氯甲烷用量改進

實驗發現按照標準方法GB/T 7494-1987中要求，測定污水水樣的陰離子表面活性劑的含量，氯仿用量在50mL；如測定地下水或者地表水陰離子表面活性劑的含量，氯仿用量在25mL，用量非常大。氯仿屬于有機試劑，對人體危害大，主要作用于中樞神經系統，具有麻醉作用，對心、肝、腎有損害。本試驗所有水樣測定萃取均一次性加入10mL氯仿，充分搖勻。一次性萃取，次數少而且氯仿用量少。結果證明氯仿萃取一次與標準方法中萃取三次測定結果無明顯差異，精密度和準確度均可達到實驗標準要求。既節省了有機試劑又簡化了實驗步驟。如水樣的陰離子表面活性劑濃度超過了曲線的最高點，則稀釋水樣，對試樣測定結果沒有顯著性差異。

4.3 曲線點的簡化

實驗發現按照標準方法GB/T 7494-1987中要求，曲線最高點為直鏈烷基苯磺酸鈉標準使用液10.00μg/mL 20.00mL 、即200μg。試驗發現，曲線最高點50μg，吸光度可達到0.720左右，即可滿足實驗需求。如果直鏈烷基苯磺酸鈉標準使用液為5.00μg/mL，體積分別取為0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL，濃度跨度減小且吸光度滿足要求。標準方法中使用液是10.00μg/mL，濃度跨度大，實用性差。使用液5.00μg/mL，既可節省試劑也具有實用性。

表2 標準曲線

5 結語

通過本試驗研究可知，測定水樣中陰離子表面活性劑，可通過少量多次的提前萃取亞甲藍溶液，很好地降低了亞甲藍溶液中的氯仿可溶物，從而穩定了實驗空白，吸光度控制在0.020以下；并對曲線點進行了優化，使用直鏈烷基苯磺酸鈉標準使用液5.00μg/mL，既節省了標準物質的使用又滿足了實驗要求；在萃取劑氯仿的用量上，可采取一次性萃取法，最大限度地減少了有機試劑的用量，縮短了工作時間，提高了工作效率，簡化了實驗步驟。

實踐分析應用中，在各項指標能充分滿足標準規范要求下，可對標準方法中儀器和試劑、分析步驟等進行優化，特別是涉及到有機試劑或者分析步驟復雜的標準方法。從而簡單準確地獲得測定結果，更好地為改善生態環境提供理論依據。