亞甲藍(lán)分光光度法測(cè)定飲用水中陰離子合成洗滌劑的影響因素探究

邢 蕊， 陸穎臣

(天津水務(wù)集團(tuán)有限公司水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心，天津300040)

陰離子合成洗滌劑的主要成分是烷基苯磺酸鈉，在水中濃度過(guò)大時(shí)易使水產(chǎn)生泡沫，影響感官性狀。烷基苯磺酸鈉不易被氧化和生物分解，往往隨著生活污水或工業(yè)廢水進(jìn)入地表水、地下水中，是《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 5749—2006)中的一個(gè)常規(guī)指標(biāo)。陰離子合成洗滌劑常用的檢測(cè)方法是亞甲藍(lán)分光光度法，該方法測(cè)定飲用水中陰離子合成洗滌劑的準(zhǔn)確度受多方面影響。對(duì)其測(cè)定的影響因素進(jìn)行綜合分析，可以為檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度提供保障。

實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目檢測(cè)的準(zhǔn)確度和實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理有著必然聯(lián)系，影響實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)項(xiàng)目準(zhǔn)確度的不確定因素來(lái)自“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)”六個(gè)方面，具體包括實(shí)驗(yàn)人員、儀器設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)方法、樣品處置、環(huán)境因素等。將討論亞甲藍(lán)分光光度法測(cè)定陰離子合成洗滌劑過(guò)程中的影響因素。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 檢測(cè)方法

亞甲藍(lán)分光光度法檢測(cè)陰離子合成洗滌劑的原理是亞甲藍(lán)染料在水溶液中與陰離子合成洗滌劑形成易被有機(jī)溶劑萃取的藍(lán)色化合物，未反應(yīng)的亞甲藍(lán)則仍留在水溶液中。根據(jù)有機(jī)相藍(lán)色的強(qiáng)度，測(cè)定陰離子合成洗滌劑的含量[1]。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

250 mL分液漏斗、25 mL比色管、分光光度計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 萃取操作過(guò)程的影響

2.1.1萃取次數(shù)的影響

按照一定振蕩強(qiáng)度(大于3次/s)振蕩30 s的前提下，保持萃取方式和實(shí)驗(yàn)步驟一致，改變?nèi)燃淄檩腿〈螖?shù)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同萃取次數(shù)的吸光度檢測(cè)結(jié)果

擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到用三氯甲烷萃取兩遍和三遍得到的陰離子合成洗滌劑質(zhì)量與吸光度的校準(zhǔn)曲線分別為y=0.026 1x+0.005 6(R2=0.999 3)、y=0.028 0x+0.036(R2=0.999 6)。因此，在樣品測(cè)定時(shí)的萃取次數(shù)要和繪制校準(zhǔn)曲線時(shí)的萃取次數(shù)保持一致，否則檢測(cè)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)誤差。此外，樣品與校準(zhǔn)曲線要同批次測(cè)定，以減少偶然誤差的產(chǎn)生。

2.1.2萃取方式的影響

在振蕩強(qiáng)度、萃取次數(shù)和實(shí)驗(yàn)步驟一致的情況下，分別使用人工和振蕩器萃取，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同萃取方式的吸光度檢測(cè)結(jié)果

擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到，手動(dòng)萃取和振蕩器萃取所得的校準(zhǔn)曲線斜率分別為0.026 1和0.025 9。

2.1.3一次萃取對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

如果將萃取次數(shù)減少為一次萃取，保持其他實(shí)驗(yàn)步驟一致，所得到的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3，擬合得到線性方程為y=0.025 5x+0.012 3(R2=0.998)。

表3 一次手動(dòng)萃取時(shí)的吸光度檢測(cè)結(jié)果

上述一次萃取的數(shù)據(jù)說(shuō)明，個(gè)別標(biāo)準(zhǔn)單點(diǎn)在萃取過(guò)程中存在萃取不完全現(xiàn)象，應(yīng)在樣品測(cè)定和繪制校準(zhǔn)曲線時(shí)萃取次數(shù)保持一致的前提下，按照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》(GB/T 5750.4—2006) 進(jìn)行2次萃取，既能避免一次萃取過(guò)程的不完全，又可以在保證準(zhǔn)確度的情況下減少操作步驟。為了避免偶然誤差的產(chǎn)生，在樣品測(cè)定和繪制校準(zhǔn)曲線時(shí)要使用相同的萃取方式，并同批次進(jìn)行檢測(cè)。

2.2 實(shí)驗(yàn)試劑的影響

在其他實(shí)驗(yàn)步驟保持一致的前提下，使用不同生產(chǎn)商的亞甲藍(lán)進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。在650 nm波長(zhǎng)下，用3 cm比色皿，以三氯甲烷作參比測(cè)量吸光度，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 不同亞甲藍(lán)的試劑空白數(shù)據(jù)

不同試劑的空白吸光度值均符合要求，但依然存在差異，若進(jìn)行測(cè)定時(shí)使用不同試劑會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。另一種關(guān)鍵試劑三氯甲烷也存在同樣的情況。如果每個(gè)10 mm比色皿的空白吸光度超過(guò)0.020 0，將對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生巨大影響，那么就要考慮排查是否由藥劑質(zhì)量引起。

2.3 檢測(cè)儀器的影響

儀器設(shè)備的精密度、穩(wěn)定性等會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響。例如天平、比色皿、分光光度計(jì)波長(zhǎng)的修正等，均會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，所以儀器的校準(zhǔn)和檢定必不可少。

2.4 實(shí)驗(yàn)玻璃器皿的影響

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所用玻璃儀器包括刻度吸管、移液管、容量瓶、比色管等，其質(zhì)量對(duì)測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性也有影響。因此，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使用經(jīng)過(guò)計(jì)量檢定的計(jì)量器具，保證測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.5 檢測(cè)過(guò)程一致性的影響

單一因素都會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響，多方面因素疊加后產(chǎn)生的影響將會(huì)更大。測(cè)定過(guò)程中繪制校準(zhǔn)曲線和測(cè)定樣品時(shí)，萃取次數(shù)、萃取方式、實(shí)驗(yàn)試劑及實(shí)驗(yàn)步驟等都是相關(guān)因素，要保持一致性，并且校準(zhǔn)曲線和測(cè)定樣品一定要同批次檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，盡量降低實(shí)驗(yàn)過(guò)程不一致產(chǎn)生的影響。

2.6 操作細(xì)節(jié)的影響

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中以下細(xì)節(jié)也會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響：①標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在稀釋過(guò)程中，容易產(chǎn)生氣泡上升且不易消除，可以潤(rùn)濕手指，減少手指與移液管的縫隙，避免產(chǎn)生氣泡；②實(shí)驗(yàn)前用三氯甲烷潤(rùn)洗分液漏斗，避免實(shí)驗(yàn)容器帶來(lái)的影響；③在萃取過(guò)程中，需要放氣時(shí)，力度要柔和，避免三氯甲烷迸出，導(dǎo)致樣品濃度值偏低；④有機(jī)相和水相靜置分層時(shí)，不易過(guò)急，否則有機(jī)相會(huì)有損失；⑤塞入分液漏斗中的脫脂棉松緊適度，既不能因?yàn)樘o影響流速使有機(jī)相因過(guò)長(zhǎng)時(shí)間暴露揮發(fā)損失，也不能因?yàn)樘蓪?dǎo)致脫脂棉脫落，最終影響結(jié)果準(zhǔn)確度；⑥實(shí)驗(yàn)過(guò)程最后應(yīng)觀察脫脂棉顏色，帶有藍(lán)色時(shí)用三氯甲烷洗滌數(shù)次，使顏色變?yōu)闊o(wú)色。總之，應(yīng)該準(zhǔn)確控制影響結(jié)果的實(shí)驗(yàn)步驟。

3 結(jié)論

① 在測(cè)定陰離子合成洗滌劑實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，萃取過(guò)程對(duì)測(cè)定結(jié)果起決定作用。一次萃取過(guò)程不完全，在校準(zhǔn)曲線繪制時(shí)存在線性無(wú)法達(dá)到0.999以上的現(xiàn)象，要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法，至少進(jìn)行二次萃取過(guò)程，才能使測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確。

② 校準(zhǔn)曲線和樣品檢測(cè)一定要在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持一致性，這樣才能保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。

③ 實(shí)驗(yàn)的操作細(xì)節(jié)同樣需要留心，每一步都要準(zhǔn)確無(wú)誤，準(zhǔn)確操作每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，以減小實(shí)驗(yàn)誤差。控制萃取過(guò)程準(zhǔn)確和實(shí)驗(yàn)步驟的一致性，是準(zhǔn)確測(cè)定陰離子合成洗滌劑的最關(guān)鍵的要素。