液相色谱-亚甲基蓝法检测阴离子表面活性剂总量的方法与流程

本发明属于阴离子表面活性剂总量的检测技术方法技术领域，具体是涉及一种液相色谱-亚甲基蓝法检测阴离子表面活性剂总量的方法。

二、

背景技术：

阴离子表面活性剂是一类极为重要的精细化工产品。广泛应用于日化、纺织、医药、采矿、采油和建筑等多个行业，阴离子表面活性剂种类多，且同一系列物质是同系物，同分异构体的混合物，化学组成成分较多，结构复杂。因此，准确、快速测定阴离子表面活性剂的总含量更具现实意义，目前，阴离子表面活性剂的测定方法有化学分析法和仪器分析法。

化学分析法包括分光光度法、荧光法和滴定法；仪器法包括电化学法、气相色谱法、液相色谱法、核磁共振法和散射法等。这些方法均需采用有机溶剂进行萃取，可能对检测人员和检测环境产生伤害。

常规的液相色谱法均是对具体的阴离子表面活性剂个体直接进行检测，每种均需要用标品绘制工作曲线，但阴离子表面活性剂的产品繁多，且多有同系物，异构体，对检测阴离子表面活性剂总量来说，既不可能，也无必要。

一些比色法检测阴离子表面活性剂总量，如专利cn102692412a《一种阴离子表面活性剂快速检测试剂盒及其检测方法》，只能确定样品浓度范围，不能准确定量，属于半定量范畴。

三、

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种液相色谱-亚甲基蓝法检测阴离子表面活性剂总量的方法，其采用膜分离技术，有效去除干扰，不用氯仿等有机溶剂萃取浓缩环节，直接检测过量亚甲基蓝，通过亚甲基蓝表征计算阴离子表活总量，建立一种准确性高、可靠性强、适用性广，无溶剂萃取的绿色检测方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种液相色谱-亚甲基蓝法检测阴离子表面活性剂总量的方法，其特征在于：所述方法的步骤为：

1)亚甲基蓝标准溶液的配制：

称10—100mg亚甲基蓝于1000ml容量瓶中，用稀释液定容至刻度备用，以此溶液为母液，配制成不同浓度的标准溶液，分别在已设定的液相色谱条件下分析检测亚甲基蓝含量，绘制亚甲基蓝标准工作曲线及回归方程；

2)阴离子表面活性剂标准溶液的配制：

称取10—100mg阴离子表活标准样品于1000ml容量瓶中，超纯水稀释至刻度，作为母液，配制成不同浓度的标准溶液，备用；

所述的阴离子表面活性剂为las或k12；

3)绘制亚甲基蓝-阴离子表面活性剂相关曲线：

分别移取同一亚甲基蓝标准溶液5ml于两个50ml具塞比色管中，一个加入5ml阴离子表活标准液，另一个移入5ml超纯水作为空白对照；分别用超纯水稀释至刻度，涡旋2分钟，静置5分钟，用0.45μm过滤头按每秒2滴的过滤速度过滤，过滤25滴～30滴后，分别在已设定的液相色谱条件下分析检测亚甲基蓝含量，空白扣除，即为该浓度阴离子表活所消耗的相关亚甲基蓝量m消耗＝m空白-m检测，以此类推，做相关不同浓度点，绘制亚甲基蓝—阴离子表活相关曲线及回归方程。

4)样品检测：

a、样品前处理：精确称量0.1000g样品于1000ml容量瓶中，超纯水稀释，超声振荡，定容至刻度，备用；

b、亚甲基蓝衍生化处理：分别移取同一亚甲基蓝溶液5ml于两个50ml具塞比色管中，一个加入5ml步骤a所得的洗涤剂，另一个移入5ml超纯水作为空白对照，用超纯水稀释至刻度，涡旋2分钟，静置5分钟备用；

c、进样：分别在已设定的液相色谱条件下，待仪器基线稳定后，用0.45μm过滤头按每秒2滴的过滤速度过滤，过滤25滴～30滴后，检测亚甲基蓝含量，空白扣除，即为该浓度阴离子表活所消耗的相关亚甲基蓝量m消耗＝m空白-m检测；

d、计算：将步骤4)中的c步骤实验得到的亚甲基蓝消耗量数据用步骤3)亚甲基蓝-阴离子表面活性剂相关回归方程计算，得出阴离子表面活性剂量。

上述稀释液为：1000ml体积中含二水磷酸二氢钠50g和6.8ml硫酸。

步骤(3)中确保亚甲基蓝过量：亚甲基蓝量是阴离子表面活性剂质量的3-5倍。

上述液相色谱条件为：

色谱柱为thermoacclaimsurfactant柱5μm150×4.6mm；

检测波长：650-680nm，

柱温：30℃；

进样方式：20μl阀进样；

绘制标准工作曲线，以外标法计算亚甲基蓝含量；

流动相：乙腈与0.25％磷酸超纯水的体积比为30∶70；流速为：1ml/min。

步骤3)中过滤头孔径为0.22～0.45μm；过滤速度为：1-5滴/秒。

步骤3)中过滤10～40滴为检测点。

步骤4)中样品为环境水，污废水，洗涤剂及含阴离子表面活性剂的产品。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：

1)本发明采用无氯仿等有机溶剂萃取浓缩环节，对操作人员及环境无伤害；

2)本发明检测亚甲基蓝直接表征计算阴离子表面活性剂总量，

3)本发明用液相色谱法检验；具有准确性高、可靠性强、适用性广，是无溶剂萃取的绿色检测方法，可广泛应用于地表水，污废水等环境检测及洗涤剂残留阴离子总量的检测。

四、附图说明：

图1亚甲基蓝色谱图；

图2亚甲基蓝光谱图；

图3亚甲基蓝标准曲线图；

图4亚甲基蓝-阴离子表活相关曲线图。

五、具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定：

本发明的检测原理：根据阴离子表面活性剂与亚甲基蓝等阳离子显色剂反应，生成不溶于水的络合物的原理，用膜分离的方法除去沉淀产物，直接检测过量的亚甲基蓝，空白对照，绘制亚甲基蓝-阴离子表面活性剂相关曲线，用亚甲基蓝表征计算阴离子表面活性剂总量，可描述为：样品中阴离子活性物总量为**以las计或**以k12计(如果用las或k12作为对照品)。

一种液相色谱-亚甲基蓝法检测阴离子表面活性剂总量的方法为：

1)亚甲基蓝标准溶液的配制：

称10—100mg亚甲基蓝于1000ml容量瓶中，用稀释液定容至刻度备用，以此溶液为母液，配制成不同浓度的标准溶液，分别在液相色谱条件下分析检测亚甲基蓝含量，绘制亚甲基蓝标准工作曲线及回归方程；亚甲基蓝色谱图见附图1，其最大吸收波长为661nm，以此波长为检测波长，亚甲基蓝光谱图见附图2

2)阴离子表面活性剂标准溶液的配制：

称取10—100mg阴离子表活标准样品于1000ml容量瓶中，超纯水稀释至刻度，作为母液，配制成不同浓度的标准溶液，备用；

所述的阴离子表面活性剂为las或k12。

3)绘制亚甲基蓝-阴离子表面活性剂相关曲线：

分别移取同一亚甲基蓝标准溶液5ml于两个50ml具塞比色管中，一个加入5ml阴离子表活标准液，另一个移入5ml超纯水作为空白对照；分别用超纯水稀释至刻度，涡旋2分钟，静置5分钟，用0.45μm过滤头按每秒2滴的过滤速度过滤，过滤25滴～30滴后，分别在已设定的液相色谱条件下分析检测亚甲基蓝含量，空白扣除，即为该浓度阴离子表活所消耗的相关亚甲基蓝量m消耗＝m空白-m检测，以此类推，做相关不同浓度点，绘制亚甲基蓝—阴离子表活相关曲线及回归方程。

4)样品检测：

a、样品前处理：精确称量0.1000g样品于1000ml容量瓶中，超纯水稀释，超声振荡，定容至刻度，备用；

b、亚甲基蓝衍生化处理：分别移取同一亚甲基蓝溶液5ml于两个50ml具塞比色管中，一个加入5ml步骤a所得的洗涤剂，另一个移入5ml超纯水作为空白对照，用超纯水稀释至刻度，涡旋2分钟，静置5分钟备用；

c、进样：分别在已设定的液相色谱条件下，待仪器基线稳定后，用0.45μm过滤头按每秒2滴的过滤速度过滤，过滤25滴～30滴后，检测亚甲基蓝含量，空白扣除，即为该浓度阴离子表活所消耗的相关亚甲基蓝量m消耗＝m空白-m检测；

d、计算：将步骤4)中的c步骤实验得到的亚甲基蓝消耗量数据用步骤3)亚甲基蓝-阴离子表面活性剂相关回归方程计算，得出阴离子表面活性剂量。

上述稀释液为：1000ml体积中含二水磷酸二氢钠50g和6.8ml硫酸。

步骤(3)中确保亚甲基蓝过量：亚甲基蓝量是阴离子表面活性剂质量的3-5倍。

上述液相色谱条件为：

色谱柱为thermoacclaimsurfactant柱5μm150×4.6mm；

检测波长：650-680nm；

柱温：30℃；

进样方式：20μl阀进样；

绘制标准工作曲线，以外标法计算亚甲基蓝含量；

流动相：乙腈与0.25％磷酸超纯水的体积比为30∶70；流速为：1ml/min。

步骤3)中过滤头孔径为0.22～0.45μm；过滤速度为：1-5滴/秒。

步骤3)中过滤10～40滴为检测点。

步骤4)中样品为环境水，污废水，洗涤剂及含阴离子表面活性剂的产品。

实施例一：检测开米涤王三蓓浓缩洗涤剂中阴离子总量：

以下所用实验仪器及试剂：uv6000lp(二极管阵列检测器)液相色谱仪，thermofinnigan公司。乙腈，色谱纯，德国merck公司；亚甲基蓝，(指示剂级)，天津科密欧试剂；las，标准品(1000mg/l)，巴斯夫公司；k12，标准品(纯度99.95％～100.05％)，巴斯夫公司；二水磷酸二氢钠(nah2po4·2h2o)，(分析纯)天津科密欧试剂；0.45μm滤头，津滕公司；超纯水，自制；开米涤王三蓓浓缩洗涤剂，市售。

色谱条件

色谱柱为thermoacclaimsurfactant柱5μm(150×4.6mm)；检测波长：661nm流动相：v(乙腈)∶v(0.25％磷酸超纯水)＝30∶70；流速：1ml/min；柱温：30℃；进样方式：20μl阀进样。

1)亚甲基蓝标准溶液的配制：

称62.2mg亚甲基蓝于1000ml容量瓶中，用稀释液定容至刻度备用，以此溶液为母液，配制成0.00311μg/ml、0.0622μg/ml、0.1244μg/ml、0.622μg/ml、1.244μg/ml、2.488μg/ml、12.44μg/ml浓度的标准溶液，分别在上述液相色谱条件下分析检测亚甲基蓝含量，绘制亚甲基蓝标准工作曲线及回归方程；

在上述色谱条件下，待仪器基线稳定后，采用浓度—峰面积外标法定量，对配制备用的标准溶液，用0.45μm过滤头按每秒2滴的过滤速度过滤，过滤25滴～30滴后，依次进样分析。由实验得线性回归方程为y＝9.5970×10^-5x+0.00226658(r2＝0.999967)，相关系数大于0.999，说明在0.0311～12.44μg/ml内线性关系良好。该方法亚甲基蓝最低定量浓度为0.0311μg/ml(取回归方程最低点浓度)见附图3，绘制亚甲基蓝-阴离子表面活性剂相关曲线见附图3。

2)阴离子表面活性剂标准溶液的配制(阴离子表面活性剂为)：

称取0.1000g阴离子表面活性剂k12标准样品于1000ml容量瓶中，超纯水稀释至刻度，作为母液，配制0.1μg/ml、1μg/ml、10μg/ml、20μg/ml、50μg/ml、100μg/ml浓度的样品，备用；

3)绘制亚甲基蓝-阴离子表面活性剂相关曲线：

分别移取同一亚甲基蓝浓度标准溶液5ml于两个50ml具塞比色管中，一个加入5ml阴离子表活标准液，另一个移入5ml超纯水作为空白对照；分别用超纯水稀释至刻度，涡旋2分钟，静置5分钟，用0.45μm过滤头按每秒2滴的过滤速度过滤，过滤25滴～30滴后，分别在已设定的液相色谱条件下分析检测亚甲基蓝含量，空白扣除，即为该浓度阴离子表活所消耗的相关亚甲基蓝量m消耗＝m空白-m检测，以此类推，做相关不同浓度点，绘制亚甲基蓝—阴离子表面活性剂k12相关曲线及回归方程。

得实验数据如下表1

表1阴离子表面活性剂所消耗的亚甲基蓝

由实验得相关曲线及回归方程：见附图4

亚甲基蓝-k12曲线回归方程y＝2.3273x-2.9256r²＝0.9992

阴离子表面活性剂与消耗的亚甲基蓝均成良好的线性相关(r²>0.998)，阴离子表面活性剂在0.5-100μg质量区间与消耗的亚甲基蓝均成良好的线性相关，说明该方法可以用定量，阴离子表面活性剂k12最低定量浓度为0.01μg/ml(取回归方程最低点浓度0.5μg/50ml＝0.01μg/ml)

4)样品检测：

a、样品前处理：精确称量0.1000g开米涤王三蓓浓缩洗涤剂于1000ml容量瓶中，超纯水稀释，超声振荡，定容至刻度，备用；

b、亚甲基蓝衍生化处理：分别移取12.44μg/ml浓度的亚甲基蓝溶液5ml于两个50ml具塞比色管中，一个加入5ml步骤a所得的洗涤剂，另一个移入5ml超纯水作为空白对照，用超纯水稀释至刻度，涡旋2分钟，静置5分钟备用；

c、进样：分别在已设定的液相色谱条件下，待仪器基线稳定后，用0.45μm过滤头按每秒2滴的过滤速度过滤，过滤25滴～30滴后，检测亚甲基蓝含量，空白扣除，即为该浓度阴离子表活所消耗的相关亚甲基蓝量m消耗＝m空白-m检测；

d、计算：将步骤4)中的c步骤实验得到的亚甲基蓝消耗量数据用步骤3)亚甲基蓝-阴离子表面活性剂相关回归方程计算，得出阴离子表面活性剂量。

上述稀释液为：1000ml体积中含二水磷酸二氢钠50g和6.8ml硫酸。

步骤3)中过滤头孔径为0.22～0.45μm；过滤速度为：1-5滴/秒。

步骤3)中过滤10～40滴为检测点。

步骤4)中样品为开米涤王三蓓浓缩洗涤剂。

重复性实验：对洗涤剂样品进行6次检测，实验结果见表2。由实验结果可知，rsd值从8.96％，说明方法误差小，具有好的重复性。

表2重复性实验

回收率

回收率实验采取在已知阴离子表面活性剂总量(以k12计)质量分数(19.033％)的洗涤剂作为基质样品，加入已知质量浓度的k12标准溶液，按上述方法处理后，利用选定的色谱条件进行分析，实验结果见表3。由表3可知，回收率为92.89％～107.13％，可满足质量分数在微量级别的分析要求。

表3回收率(n＝3)

实施例二：检测洗衣漂洗水中阴离子表面活性剂总量：

以下所用实验仪器及试剂：uv6000lp(二极管阵列检测器)液相色谱仪，thermofinnigan公司。乙腈，色谱纯，德国merck公司；亚甲基蓝，(指示剂级)，天津科密欧试剂；las，标准品(1000mg/l)，巴斯夫公司；k12，标准品(纯度99.95％～100.05％)，巴斯夫公司；二水磷酸二氢钠(nah2po4·2h2o)，(分析纯)天津科密欧试剂；0.45μm滤头，津滕公司；超纯水，自制；洗衣漂洗水，自制。

色谱条件

色谱柱为thermoacclaimsurfactant柱5μm(150×4.6mm)；检测波长：661nm流动相：v(乙腈)∶v(0.25％磷酸超纯水)＝30∶70；流速：1ml/min；柱温：30℃；进样方式：20μl阀进样。

1)亚甲基蓝标准溶液的配制：

称62.2mg亚甲基蓝于1000ml容量瓶中，用稀释液定容至刻度备用，以此溶液为母液，配制成0.00311μg/ml、0.0622μg/ml、0.1244μg/ml、0.622μg/ml、1.244μg/ml、2.488μg/ml、12.44μg/ml浓度的标准溶液，分别在上述液相色谱条件下分析检测亚甲基蓝含量，绘制亚甲基蓝标准工作曲线及回归方程；

在上述色谱条件下，待仪器基线稳定后，采用浓度—峰面积外标法定量，对配制备用的标准溶液，用0.45μm过滤头按每秒2滴的过滤速度过滤，过滤25滴～30滴后，依次进样分析。由实验得线性回归方程为y＝9.5970×10^-5x+0.00226658(r²＝0.999967)，相关系数大于0.999，说明在0.0311～12.44μg/ml内线性关系良好。该方法亚甲基蓝最低定量浓度为0.0311μg/ml(取回归方程最低点浓度)见附图3，绘制亚甲基蓝-阴离子表面活性剂相关曲线见附图3。

2)阴离子表面活性剂标准溶液的配制(阴离子表面活性剂为k12)：

称取0.1000g阴离子表面活性剂k12标准样品于1000ml容量瓶中，超纯水稀释至刻度，作为母液，配制0.1μg/ml、1μg/ml、10μg/ml、20μg/ml、50μg/ml、100μg/ml浓度的样品，备用；

3)绘制亚甲基蓝-阴离子表面活性剂相关曲线：

分别移取12.44μg/ml浓度亚甲基蓝标准溶液5ml于两个50ml具塞比色管中，一个加入5ml阴离子表活标准液，另一个移入5ml超纯水作为空白对照；分别用超纯水稀释至刻度，涡旋2分钟，静置5分钟，用0.45μm过滤头按每秒2滴的过滤速度过滤，过滤25滴～30滴后，分别在已设定的液相色谱条件下分析检测亚甲基蓝含量，空白扣除，即为该浓度阴离子表活所消耗的相关亚甲基蓝量m消耗＝m空白-m检测，以此类推，做相关不同浓度点，绘制亚甲基蓝—阴离子表面活性剂k12相关曲线及回归方程。

得实验数据如下表4

表4阴离子表面活性剂所消耗的亚甲基蓝

由实验得相关曲线及回归方程：见附图4

亚甲基蓝-k12曲线回归方程y＝2.3273x-2.9256r²＝0.9992

阴离子表面活性剂与消耗的亚甲基蓝均成良好的线性相关(r²>0.998)，阴离子表面活性剂在0.5-100μg质量区间与消耗的亚甲基蓝均成良好的线性相关，说明该方法可以用定量，阴离子表面活性剂k12最低定量浓度为0.01μg/ml(取回归方程最低点浓度0.5μg/50ml＝0.01μg/ml)

4)样品检测：

a、样品前处理：对生活废水洗衣漂洗水用快速滤纸过滤，除去固态杂质，备用；

b、亚甲基蓝衍生化处理：分别移取同一亚甲基蓝溶液5ml于两个50ml具塞比色管中，一个加入5ml步骤a所得的漂洗水，另一个移入5ml超纯水作为空白对照，用超纯水稀释至刻度，涡旋2分钟，静置5分钟备用；

c、进样：分别在已设定的液相色谱条件下，待仪器基线稳定后，用0.45μm过滤头按每秒2滴的过滤速度过滤，过滤25滴～30滴后，检测亚甲基蓝含量，空白扣除，即为该浓度阴离子表活所消耗的相关亚甲基蓝量m消耗＝m空白-m检测；

d、计算：将步骤4)中的c步骤实验得到的亚甲基蓝消耗量数据用步骤3)亚甲基蓝-阴离子表面活性剂相关回归方程计算，得出阴离子表面活性剂量。

e、结果：经检测计算，该生活废水-洗衣漂洗水中阴离子表面活性剂总量浓度为(以k12计)：4.08μg/ml

上述稀释液为：1000ml体积中含二水磷酸二氢钠50g和6.8ml硫酸。

步骤3)中过滤头孔径为0.22～0.45μm；过滤速度为：1-5滴/秒。

步骤3)中过滤10～40滴为检测点。

步骤4)中样品是生活废水—洗衣漂洗水。

对实施例一和实施例二的检测结果：

检测结果与采用《gb5173-1995，表面活性剂和洗涤剂阴离子活性物的测定直接两相滴定法》测定结果见表5。以国标法测定为真值，相对误差在-3.4％～12.4％之间，说明此方法精确、可靠，可以作为阴离子表活总量的检测方法。

表5该方法与直接两相滴定法结果对比