亞甲藍分光光度法測定陰離子表面活性劑的影響因素

＊陳明星

（泉州市南安環境監測站 福建 362000）

陰離子表面活性劑是合成洗滌劑的主要成分之一，它進入水體后聚集在其它微粒表面，產生泡沫或發生乳化現象，阻斷水中氧氣的交換，同時消耗水中的溶解氧，導致水體惡化[1]。陰離子表面活性劑作為《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）控制指標之一，屬于水質監測檢驗中的必檢項目，也是環境監測實驗室必認證的項目。陰離子表面活性劑的分析方法主要有分光光度法、流動注射法、兩相滴定法、高效液相色譜法、光譜法等[2]。分光光度法雖然分析步驟繁瑣，氯仿用量大，對操作條件的要求比較嚴格，但因分光光度計價廉易操作，水樣前處理更為靈活可控，因此仍是主流分析方法。因此本試驗參照《水質陰離子表面活性劑的測定亞甲藍分光光度法》（GB/T 7494—1987）標準，對亞甲藍分光光度法測定陰離子表面活性劑進行探索，對相關實驗環節進行優化。

1.實驗部分

(1)主要儀器與試劑

T6新悅可見分光光度計、250mL分液漏斗（配聚四氟乙烯活塞）、50mL具塞比色管。

十二烷基苯磺酸鈉（LAS）溶液標準樣品：500mg/L（生態環境部環境發展中心環境標準樣品研究所）。

LAS標準使用液（10μg/mL）：移取10mL LAS標準溶液純水稀釋定容到500mL。

亞甲藍溶液（1）：將50g磷酸二氫鈉一水合物（NaH2PO4·H2O、AR、阿拉丁公司）、6.8mL濃硫酸和30mg亞甲藍（指示劑級）配制成1000mL，貯存于棕色瓶中，可保存6個月。

亞甲藍溶液（2）：將56.5g磷酸二氫鈉二水合物（NaH2PO4·2H2O、AR、國藥集團）、6.8mL濃硫酸和30mg亞甲藍（指示劑級）配制成1000mL，貯存于棕色瓶中。

洗滌液（1）：1000mL純水中含有50g磷酸二氫鈉一水合物（NaH2PO4·H2O、AR、阿拉丁公司）、6.8mL濃硫酸，貯存于普通玻璃瓶中，可保存6個月。

洗滌液（2）：1000mL純水中含有56.5g磷酸二氫鈉二水合物（NaH2PO4·2H2O、AR、國藥集團）、6.8mL濃硫酸，貯存于普通玻璃瓶中。

氯仿（國藥、AR）。

(2)標準工作液配制

取一組分液漏斗，分別移入100mL、99mL、97mL、95mL、93mL、90mL、85mL純水，然后分別準確移取0.00mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、7.00mL、10.0mL、15.0mL直鏈烷基苯磺酸鈉標準使用液，搖勻[3]。加入25mL亞甲藍溶液，搖勻，加入10mL氯仿劇烈振搖30s靜置，將下層氯仿層放入預先盛有50mL洗滌液的第二個分液漏斗中。用數滴氯仿淋洗第一個分液漏斗的放液管，重復萃取3次，每次氯仿用量10mL。合并所有氯仿層至第二個分液漏斗中，再次激烈搖動30s，靜置分層。將氯仿層通過玻璃棉，放入50mL比色管中，再用氯仿萃取洗滌液兩次（每次用量5mL），此氯仿層也并入比色管中，加氯仿至標線，待測。

(3)樣品測定

將樣品經中速定性濾紙過濾，量取100mL試樣或適量試樣用純水稀釋定容到100mL，按上述步驟萃取后分光測定。

2.試驗主要影響因素分析

(1)裝置氣密性

試驗中，分液漏斗氣密性對分析結果影響很大，可購買帶聚四氟乙烯活塞的分液漏斗，使用時不可涂抹凡士林，若發現漏液應重新取樣分析。

(2)藥品影響

本試驗分別探究了磷酸二氫鈉一水合物（NaH2PO4·H2O）和磷酸二氫鈉二水合物（NaH2PO4·2H2O）對實驗結果的影響。經折算后，稱取56.5gNaH2PO4·2H2O配置亞甲藍溶液（2）和洗滌液（2）。使用同一批氯仿，不同亞甲藍溶液和洗滌液，標準系列濃度點吸光度測定結果如表1。

表1 不同亞甲藍溶液和洗滌液各校準點吸光度分析結果

由表1可知，以NaH2PO4·2H2O替代NaH2PO4·H2O，除空白和第一個校準點（LAS含量10.0μg）外，其余校準點吸光度均降低，各校準點吸光度平均下降13.8%。即該顯色條件下，萃取液摩爾吸光系數變小。因此雖然NaH2PO4·2H2O與NaH2PO4·H2O只相差一個結晶水，但不可混用。

(3)靜置時間影響

手工萃取時，合并所有氯仿至第二個分液漏斗，振搖30s，靜置分層。靜置分層時間對分析結果的影響見表2。萃取后，形成明顯分層現象立即過濾（靜置分層時間30s）、靜置分層時間2min后過濾分析結果，前者測定值大于后者，分析誤差分別是-5.7%和-3.3%。當延長靜置分層時間至5min，導致分析結果偏低，且結果不合格。

表2 不同靜置分層時間標準物質分析結果

(4)萃取振搖方式對分析結果的影響

萃取時，分別采用前后振搖和旋轉振搖兩種方式分析同一標準物質，結果見表3。萃取時，旋轉振搖測定值高于前后振搖測定值，且更接近真值。

表3 不同萃取振搖方式對分析結果的影響

(5)顯色時間影響

測定標準系列濃度點0.500mg/L萃取液，不同顯色時間下的吸光度，結果見表4。萃取液吸光度值在36h內無明顯變化，顯色物質穩定性好。

表4 顯色時間對樣品吸光度值的影響

(6)反應體系酸度影響

王楚強[4]分析了pH對萃取結果的影響，指出當pH值在8～10之間時的吸光度保持穩定，并且此時的萃取濃度最大。實驗分析不同類別水樣經酸度調整和未經酸度調整，分析結果見表5。當水樣pH在6～9時，水樣是否經過酸度調整，對分析結果的影響較小，水樣吸光度值測定結果相對偏差在15%以內。當水樣pH為4.8或11.5時，水樣未經酸度調整直接過濾后分析可導致樣品LAS測定值變小，相對偏差超過50%。因此對于地表水、地下水等清潔水樣可以不調整酸度，直接取樣過濾后分析。對于污染源樣品，應根據現場pH測定結果，進行酸度調整后分析。

(7)萃取液過濾介質的影響

測定標準系列濃度點1.00mg/L，萃取后分別經索氏提取處理過的脫脂棉過濾和經未處理的市售玻璃棉過濾，測定結果見表6。萃取液經兩種不同介質過濾，測定結果基本無異。

表6 不同過濾介質對分析結果的影響

(8)自動萃取代替手工萃取分析結果對比

以自動萃取代替手工萃取，繪制的校準曲線如圖1。自動萃取消除了手工萃取人員誤差，改善了線性。

圖1 自動萃取與手工萃取校準曲線方程對比圖

(9)質控及安全防護

校準及樣品分析應使用同一批次的氯仿，每批樣品分析一個實驗室空白及一個中間校核點，曲線中間點測定值相對誤差不超過正負10%，否則需重新繪制校準曲線。當關鍵試劑氯仿生產批號改變，需重新繪制校準曲線。

氯仿揮發性極強，樣品萃取及分光測定均應在通風櫥內進行。完善安全防護設施，包括但不限于實驗服、3M防毒面具帶有機蒸汽/酸性氣體濾毒盒、丁腈手套等。可使用分液器移取氯仿，盡量避免氯仿與手部的接觸。

3.結論

經對比試驗，影響標準（GB/T 7494—1987）的因素有分液漏斗的氣密性，藥品純度、萃取后靜置分層時間、萃取振搖方式等。以二水合磷酸二氫鈉（NaH2PO4·2H2O）替代一水合磷酸二氫鈉（NaH2PO4·H2O）配置亞甲藍溶液和洗滌液，可導致樣品吸光度測定值變小，各校準點吸光度平均下降13.8%；萃取時延長靜置分層時間，可導致結果偏低；旋轉振搖方式優于前后振搖方式，不同振搖方式相對偏差3.3%。萃取液吸光度在36h內基本無變化，萃取絡合物穩定性好。采用自動萃取代替手工萃取，降低工作量，消除人員萃取誤差，同時改善了線性。