連續流動分析法測定水中氰化物的探究與驗證

摘 要：【目的】通過對《水質氰化物的測定連續流動分析分光光度法（T/CHES 52—2021）》的內容要求進行探究和進一步驗證，確認本中心是否適用，同時為其他類似實驗室提供數據支撐和實踐經驗。【方法】根據RB/T 214—2017中方法的選擇、驗證和確認相關要求，對該標準方法進行了實驗室方法驗證，分別檢測了標準曲線、檢出限、測定下限、標準樣品、實際樣品及加標等項目指標。【結果】結果表明：相關指標均滿足標準方法要求，氰化物在0～0.500 mg/L濃度線性范圍內，相關性良好（rgt;0.999），檢出限為0.000 5 mg/L，水樣樣品加標回收率為97.0%～106%。該方法具有檢測準確、操作便捷、試劑消耗量小、穩定可靠等優點。【結論】本中心已具備使用該團體標準連續流動分析法分析檢測氰化物的能力，可為類似檢測實驗室檢測氰化物提供參考。

關鍵詞：氰化物；連續流動分析；水質監測；團體標準；方法驗證

中圖分類號：X832" " "文獻標志碼：A" " 文章編號：1003-5168（2025）03-0079-05

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2025.03.016

Exploration and Verification of Continuous Flow Analysis Method for Determining Cyanide in Water

YUAN Bo CUI Chen HE Yang

（Henan Provincial Hydrological and Water Resources Monitoring and Reporting Center，Zhengzhou 453000，China）

Abstract： [Purposes] By exploring and further verifying the content requirements of the group standard method \"Determination of Cyanide in Water Quality by Continuous Flow Analysis Spectrometric Method （T/CHES 52—2021）\"，it can be determined that whether this laboratory is applicable. At the same time， the method validation steps and data results provide data support and practical experience for other similar laboratories.[Methods] According to the requirements for method selection， validation， and confirmation in RB/T 214—2017， laboratory method validation was conducted on this standard method， and indicators such as standard curve， detection limit， lower limit of determination， standard sample， actual sample， and spiked items were tested.[Findings] The results showed that all relevant indicators met the requirements of the standard method， and the cyanide concentration was linearly correlated within the range of 0～0.500 mg/L （rgt;0.999）. The detection limit was 0.000 5 mg/L， and the recovery rate of water sample spiked was 97.0% ～106%. This method has the advantages of accurate detection， convenient operation， low reagent consumption， high stability and reliability.[Conclusions] Our center has the ability to use the group standard continuous flow analysis method to analyze and detect cyanide， which can detect cyanide for similar monitoring laboratories.

Keywords： cyanide; continuous flow analysis; water quality monitoring; group standards; method validation

0 引言

天然水體中一般不含氰化物。氰化物屬劇毒物質，主要來自冶煉、電鍍、選礦、有機化工等工廠排放的廢水中，一般包括有機氰化物和無機氰化物兩大類。氰化物是地表水和地下水中的必測參數，現有的測定方法多采用傳統分光光度法，多數項目都要進行復雜的前處理，例如萃取、蒸餾等，操作過程復雜、連續性差。由于容器等條件的限制往往給檢測人員增加額外的清洗、干燥等工作。這一方面增加了勞動強度，另一方面也帶來大量的檢測廢液，易對有限的水資源造成二次污染。《水質 氰化物的測定 連續流動分析分光光度法》（T/CHES 52—2021）［1］則是采用連續流動分析法，通過自動進樣可以在幾分鐘內完成一個樣品的測定，不僅節省樣品、減輕檢測人員工作量、提高工作效率，還能有效減少檢測廢液的產生。本研究根據RB/T 214—2017［2］中方法的選擇、驗證和確認相關要求，結合實際，對該標準進行方法驗證，以便順利開展監測站點任務水樣的分析檢測工作，同時為采用該團體標準的實驗室提供參考。

1 實驗原理

1.1 儀器原理

采用荷蘭Skalar公司生產的SAN++5000型號連續流動分析儀。試樣與試劑在蠕動泵的推動下進入化學反應的模塊，隨后在密閉的管路中連續流動，并被氣泡按一定的間隔規律分隔開，按特定的順序和比例混合、在線紫外消解（測定總氰化物時適用）、蒸餾、加熱反應、待顯色反應完全后，進入流動檢測池進行光度檢測，根據儀器記錄信號變化，由軟件自動計算相應濃度值。

1.2 方法原理

樣品中的絡合氰化物在pH為3.8時被波長312 nm的紫外燈分解，通過在125 ℃的條件下在線蒸餾，釋放出氰化氫。測定式樣中的游離氰化物時，需要關閉紫外燈，并在樣品流動相中加入硫酸鋅溶液，使鐵氰化物以鐵氰化鋅形式沉淀下來，剩余游離氰化物在pH為3.8時，通過125 ℃條件在線蒸餾，釋放出氰化氫。在弱酸性條件下通過與氯胺T反應生成氯化氫，再與異煙酸及1.3-二甲基巴比妥酸反應形成紅色化合物，在波長600 nm處測量吸光度，其吸光度與氰化物濃度成正比。

本次實驗采用測定游離氰化物時的儀器操作步驟開展，并以測定試樣中游離氰化物時的各項指標數據為依據進行方法的探究和驗證。

2 試劑和實驗儀器

2.1 試劑和材料

分析時均使用符合國家標準的優級純或分析純試劑，實驗室用水為二級以上純水。

①氫氧化鈉溶液（1.0 mol/L）：稱取40.0 g氫氧化鈉溶于500 mL純水中，待溶液冷卻后移入1 000 mL容量瓶中，用純水定容并混勻。

②鹽酸溶液（1.0 mol/L）：移取83 mL鹽酸（HCl，37%）至500 mL燒杯中，緩慢加入約100 mL純水，用玻璃棒慢慢攪動，使其混合均勻，移入1 000 mL容量瓶中，用純水定容并混勻。

③蒸餾試劑：稱取20 g檸檬酸，溶解于500 mL純水中，加16 g氫氧化鈉溶解，將溶液移入1 000 mL容量瓶中，用純水定容至標線混勻。該溶液的pH是3.8，否則可用1 mol/L的鹽酸溶液或1 mol/L的氫氧化鈉溶液調節pH。

④硫酸鋅溶液：稱取10.0 g硫酸鋅溶于500 mL純水中，移入1 000 mL容量瓶中，用純水定容并混勻。

⑤pH5.2緩沖溶液：稱2.3g氫氧化鈉溶于500 mL純水中，加入20.5 g鄰苯二甲酸氫鉀溶解，移入1 000 mL容量瓶中，用純水定容并混勻。用1.0 mol/L的鹽酸溶液或1.0 mol/L的氫氧化鈉溶液調節pH為5.2并混勻。

⑥氯胺T溶液：稱取2.0 g氯胺T溶于500 mL純水中，移入1 000 mL容量瓶中，用純水定容并混勻。

⑦顯色劑：稱取7.0 g氫氧化鈉溶于500 mL純水中，加入16.8 g1，3-二甲基巴比妥酸和13.6 g異煙酸攪拌溶解，移入1 000 mL容量瓶中，用純水定容并混勻。用1.0 mol/L的鹽酸溶液或1.0 mol/L的氫氧化鈉溶液調節pH為5.2。

⑧氫氧化鈉溶液（0.1 mol/L）：稱取4.0 g氫氧化鈉溶于500 mL純水中，移入1 000 mL容量瓶中，用純水定容并混勻。

⑨氫氧化鈉溶液（0.01 mol/L）：稱取0.4 g氫氧化鈉溶于500 mL純水中，移入1 000 mL容量瓶中，用純水定容并混勻。

⑩分析模塊清洗溶液（0.5 mol/L 氫氧化鈉溶液）：稱取20.0 g 氫氧化鈉溶于500 mL純水中，移入1 000 mL容量瓶中，用純水定容并混勻。

[?]本次實驗曲線配置和試樣濃度點均是由壇墨質檢科技股份有限公司編號BW20005-50-20批號B23080030濃度50±1 mg/L的有證標準物質配制。準確吸取上述標準溶液2.0～100 mL容量瓶中，用0.01 mol/L氫氧化鈉溶液定容，得到質量濃度為1.00 mg/L的氰標準儲備液。

2.2 儀器設備及調試

荷蘭skalar SAN++5000連續流動分析儀、pH計、天平（精度為0.001 g）、超聲波清洗儀、已檢定玻璃量器和一般實驗室常用儀器和設備。根據儀器操作規程操作儀器處于測定狀態，將泵管按標識依次放入已配置好的試劑中，待基線穩定后，開始實驗。實驗室環境條件為溫度25 ℃、濕度為46%。

不同型號的連續流動分析儀可參考文件選擇儀器條件。要注意管路清潔，每次分析完畢后所有流路需用純水清洗至基線平直。每周用分析模板清洗溶液沖洗30 min， 再用純水沖洗30 min。試劑瓶應用純水充分洗滌，再加入新鮮試劑，以防微生物和其他干擾的產生。定期檢查蠕動泵管是否老化，并及時更換新泵管。

調整儀器使其進入可測定狀態，將樣品編號或名稱輸入樣品表格，并設置曲線重校點和清洗點。將無色、澄清、無干擾的樣品或經消除干擾后的待測樣品放入樣品表格中所對應的自動進樣器位置上，按照與繪制校準曲線相同的條件，進行樣品的測定。若樣品氰化物含量超出校準曲線線性范圍，應對樣品稀釋后進樣測定。

3 樣品處理及廢液處置

本次驗證分別按照《地表水、地下水樣品的采集》（SL 219—2013）［3］、《生活飲用水樣品的采集》（GB/T 5750.2—2023）［4］的相關規定執行。進行了水樣樣品的采集。樣品采集后，按照標準操作要求加入氫氧化鈉藥劑固定，調節樣品的pH 至12～12.5，并在冷藏條件下運輸到實驗室進行分析測定。對樣品中可能存在的干擾測定，通過標準中的消除方法予以消除。

實驗過程中，按照實驗廢物處理要求，在儀器的廢液收集瓶中，加入了氫氧化鈉藥劑確保pH≥11，用以防止氣態氰化氫逸出，并定期搖動廢液瓶，以防在瓶中形成濃度梯度。產生的廢液嚴格分類收集和保管，并做相應標識。按照相關要求，委托有資質的單位進行處理。

4 驗證指標

4.1 校準曲線繪制

根據方法規定，分別吸取質量濃度為1.0 mg/L的氰標準儲備液稀釋定容，制備10個濃度點分別為0.000、0.002、0.005、0.010、0.050、0.100、0.200、0.300、0.400和0.500 mg/L的校準曲線。

分析樣品中氰化物的濃度，計算公式為式（1）。

P=（y-a）*f/b" （1）

式中：P為樣品中氰化物的濃度，mg/L； y為 測定信號值（峰高）；a為標準曲線方程的截距； b為標準曲線方程的斜率；f為稀釋倍數。

經過測定，儀器曲線校正方法選取I Order Forced thro Zero，測定結果是斜率為1.421 5，截距為0.000 0，相關系數為0.999 7，回歸曲線方程為：y=1.4215x+0.000 0。

4.2 方法檢出限及測定下限

本次驗證方法檢出限MDL是依據了《環境監測分析方法標準制訂技術導則》（HJ 168—2020）［5］，進行對7次空白樣品的測定。方法檢出限計算公式為式（2）。

MDL=t（ n－1，0.99）×S" " " （2）

式中：MDL為方法檢出限；n為樣品的平行測定次數；t為自由度n－1，置信度為99% 時的t分布值（單側），本次取3.143；S為n次平行測定的標準偏差。根據所驗證的標準方法中的數據要求，將方法檢出限的4倍作為測定下限。測定及計算結果見表1。

4.3 方法準確度

本次準確度實驗測定是配制3個不同濃度點試樣，平行測定6次，分別計算相對誤差。選取3種不同類型實際水樣進行加標，分別測定加標前和加標后濃度，并進行加標回收率計算。驗證數據詳見表2和表3。

4.4 方法精密度

精密度測定選取了配制曲線中的3個不同區間濃度點，分別是0.005 0、0.050 0、0.300 mg/L進行測定，每個濃度點測定6次，并按照相關公式計算標準偏差和相對標準偏差，得出結果與標準方法進行比對驗證。測定結果見表4。

4.5 驗證結果

通過將本次探究實驗檢測數據同T/CHES 52—2021標準中提供的有關數據進行比對，得出了該團體標準在實驗室實際應用操作中的指標驗證結果，見表5。

5 結論

本次實驗在符合RB/T 214—2017對方法驗證相關規定，實驗室人員、儀器設備、試劑耗材、檢測方法和環境條件均達到相關要求的基礎上，對該團體標準T/CHES 52—2021檢出限、測定下限、精密度、準確度及加標回收率等有關技術指標進行了驗證［6］。通過分析比對各項驗證結果均符合相關技術指標范圍和要求，適用于本實驗室進行氰化物的測定。本次探究和驗證數據可作為類似實驗室應用該標準方法的數據支撐和參考。

參考文獻：

［1］中國水利學會.水質 氰化物的測定 連續流動分析分光光度法：T/CHES 52—2021［S］.北京：中國水利水電出版社，2021.

［2］中國國家認證認可監督委員會.檢驗檢測機構資質認定能力評價檢驗檢測機構通用要求：RB/T214—2017［S］.2017.

［3］中華人民共和國水利部.水環境監測規范：SL 219—2013［S］.北京：中國水利水電出版社，2013.

［4］國家衛生健康委員會.生活飲用水標準檢驗方法 第二部分：水樣的采集與保存：GB/T 5750.2—2023［S］.北京：中國標準出版社，2023.

［5］環境保護部.環境監測分析方法標準制訂技術導則：HJ 168—2020［S］.北京：中國環境出版社，2020.

［6］河南省認證認可協會.檢驗檢測標準方法驗證：T/HNCAA 027—2021［S］.2021.