一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法
【专利摘要】本发明公开了一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法，包括以下步骤：1）配制二癸基二甲基氯化铵的标准溶液，取梯度体积的标准溶液于分液漏斗，向各漏斗中加入海水、硫代硫酸钠水溶液、显色剂溶液，控制pH，摇匀充分静置；2）向各分液漏斗中加入有机萃取剂进行萃取；3）取有机层溶液，测定吸光值，并用有机萃取剂调零，并作为空白参比液，绘制标准曲线；4）量取待测海水到分液漏斗，向其中加入硫代硫酸钠水溶液、显色剂溶液，控制pH，摇匀充分静置；5）向各分液漏斗中加入有机萃取剂进行萃取；6）取有机层溶液，测定吸光值，根据标准曲线计算海水中二癸基二甲基氯化铵浓度。本发明的测试方法精确可靠，操作简捷。
【专利说明】一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法。
【背景技术】
[0002]二癸基二甲基氯化铵是一种阳离子表面活性剂，DDAC是季铵盐杀菌剂的第三代产品之一，其对微生物有较强的杀灭能力，可用于油田注水和工业冷却水系统作杀菌剂和杀菌灭藻剂等。这类杀菌剂的作用机理主要是阳离子通过静电力、氢键力以及表面活性剂分子与蛋白质分子间的疏水结合等作用，吸附带负电的细菌体，聚集在细胞壁上，产生室阻效应，导致细菌生长受抑而死亡；同时其憎水烷基还能与微生物的亲水基作用，改变膜的通透性，继而发生溶胞作用，破坏细胞结构，引起细胞的溶解和死亡。海水直排冷却水系统处理领域将其应用于杀灭冷却系统管道中的贝类等微生物，投药量在lppm。虽然DDAC属于低毒类杀菌剂，用药浓度低，但仍需严格控制其排放浓度。
[0003]对于该类短碳链季铵盐的含量分析，主要有化学法和仪器法，国际标准和我国标准GB/T5174均采用化学滴定法分析，但化学法检出限较高不适用于此类微量检测。而仪器分析法中较多采用紫外分光光度计对其进行分析，现有已公开的方法中几乎都是在纯水这种单一环境下通过萃取氯仿层进行和光谱分析的。有学者在2004年公开的《中南药学》第二期中，“酸性染料比色法测定低浓度苯扎溴铵溶液的含量”一文中利用苯扎溴铵在碱性条件下与溴酚蓝形成稳定离子具有良好的紫外吸收，且易被氯仿萃取的性质测得其含量。但此法并不适用于如海水这种复杂介质中的季铵盐的微量分析。实验表明从海水中萃取得到的氯仿层在进行紫外分析时得到的吸光值极不稳定，甚至衰减到零。2010年在《理化检验-化学分册》第二期中有一篇公开发表的文章“紫外分光光度法测定海水中季铵盐的含量”，但文章中没有提及所分析的季铵盐类型，而且其本身无需添加显色剂即有紫外吸收，而本发明中二癸基二甲基氯化铵本身无紫外吸收，需通过处理再进行分析，所以当分析海水中使用的这种药剂的含量时情况更加复杂。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法。
[0005]本发明所采取的技术方案是:
一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法，包括以下步骤:
O配制浓度为10-20ppm的二癸基二甲基氯化铵的标准溶液，取若干份体积呈梯度变化的标准溶液于分液漏斗中，向各分液漏斗中均加入三种物质:海水、硫代硫酸钠水溶液、显色剂溶液，控制溶液的pH为2 < pH < 7，摇匀并充分静置；
2)向各分液漏斗中加入有机萃取剂，充分摇动分液漏斗进行充分萃取，静止分层；
3)取有机层溶液，在410-490nm处用紫外分光光度计测定其吸光值A，并用有机萃取剂调零，并作为空白参比液，绘制标准曲线；
4)量取若干份待测海水并加入分液漏斗中，再向分液漏斗中加入硫代硫酸钠水溶液、显色剂溶液，控制溶液的pH为2 < pH < 7，摇匀并充分静置；
5)向各分液漏斗中加入有机萃取剂，充分摇动分液漏斗进行充分萃取，静止分层；
6)取有机层溶液，在与步骤3)同样波长处用紫外分光光度计测定其吸光值，根据所得的标准曲线计算海水中二癸基二甲基氯化铵浓度。
[0006]步骤I)和步骤4)中,硫代硫酸钠水溶液的浓度为0.1-lmol/Lo
[0007]步骤I)中，所述的体积呈梯度变化的标准溶液中，最小体积为0.5-1.5ml，最大的体积为 7.5-10.5ml。
[0008]步骤I)中，各分液漏斗中海水的加入量为8_12mL。
[0009]步骤I)中，利用弱酸控制溶液的pH，所述的弱酸包括碳酸、乙酸、草酸、亚硫酸。
[0010]步骤I)中，二癸基二甲基氯化铵的标准溶液的溶剂为海水。
[0011]步骤I)和步骤4)中，显色剂溶液的质量浓度为0.1-0.2wt% ;所述的显色剂为酸性蓝、百里酚蓝、橙I1、茜素黄R、甲基橙中的至少一种。
[0012]步骤I)中，硫代硫Ife纳水溶液中的硫代硫Ife纳、显色剂溶液中的显色剂、海水三者的加入量比为:0.02-0.2mmol:(2-4) X10_4mg:10ml ;步骤4)中，硫代硫酸钠水溶液中的硫代硫酸钠、显色剂溶液中的显色剂、海水三者的加入量比为:0.02-0.2mmoI:(2-4) X104mg:10ml。
[0013]步骤2)中，有机萃取剂的加入量为8_12mL ;所述的有机萃取剂为二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷、三氯甲烷、溴氯甲烷、二溴甲烷、溴氯乙烷、二溴乙烷、乙醚中的至少一种。
[0014]步骤5)中所用的有机萃取剂二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷、三氯甲烷、溴氯甲烷、二溴甲烷、溴氯乙烷、二溴乙烷、乙醚中的至少一种。
[0015]本发明的有益效果是:本发明的测试方法精确可靠，操作简捷。具体来说:
海水介质中成份极其复杂，存在很多对分析测试干扰的因素，本发明的分析测试方法
可以较精确测定海水这种复杂介质中的二癸基二甲基氯化铵的浓度，操作简捷快速准确，平行测试若干次，所得数据的相对偏差小。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是实施例1所得的标准曲线。
【具体实施方式】
[0017]一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法，包括以下步骤:
O配制浓度为10-20ppm的二癸基二甲基氯化铵的标准溶液，取若干份体积呈梯度变化的标准溶液于分液漏斗中，向各分液漏斗中均加入三种物质:海水、硫代硫酸钠水溶液、显色剂水溶液，控制溶液的pH为2 < pH < 7，摇匀并充分静置；
2)向各分液漏斗中加入有机萃取剂，充分摇动分液漏斗进行充分萃取，静止分层；
3)取有机层溶液，在410-490nm处用紫外分光光度计测定其吸光值A，并用有机萃取剂调零，并作为空白参比液，绘制标准曲线；
4)量取若干份待测海水并加入分液漏斗中，再向分液漏斗中加入硫代硫酸钠水溶液、显色剂水溶液，控制溶液的pH为2 < pH < 7，摇匀并充分静置；
5)向各分液漏斗中加入有机萃取剂，充分摇动分液漏斗进行充分萃取，静止分层； 6)取有机层溶液，在与步骤3)同样波长处用紫外分光光度计测定其吸光值，根据所得的标准曲线计算海水中二癸基二甲基氯化铵浓度。
[0018]步骤I)和步骤4)中，硫代硫酸钠水溶液的浓度为0.1-lmol/L。
[0019]步骤I)中，所述的体积呈梯度变化的标准溶液中，最小体积为0.5-1.5ml，最大的体积为 7.5-10.5ml。
[0020]步骤I)中，各分液漏斗中海水的加入量为8_12mL。
[0021]步骤I)中，利用弱酸控制溶液的pH，所述的弱酸包括碳酸、乙酸、草酸、亚硫酸。
[0022]步骤I)和步骤4)中，显色剂水溶液的质量浓度为0.1-0.2wt% ;所述的显色剂为酸性蓝、百里酚蓝、橙I1、茜素黄R、甲基橙中的至少一种。
[0023]步骤I)中，硫代硫Ife纳水溶液中的硫代硫Ife纳、显色剂水溶液中的显色剂、海水三者的加入量比为:0.02-0.2mmol:(2-4) X l(T4mg:10ml ;步骤4)中，硫代硫酸钠水溶液中的硫代硫酸钠、显色剂水溶液中的显色剂、海水三者的加入量比为:0.02-0.2mmol:(2-4) X104mg:10ml。
[0024]步骤2)中，有机萃取剂的加入量为8_12mL ;所述的有机萃取剂为二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷、三氯甲烷、溴氯甲烷、二溴甲烷、溴氯乙烷、二溴乙烷、乙醚中的至少一种。
[0025]步骤5)中所用的有机萃取剂二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷、三氯甲烷、溴氯甲烷、二溴甲烷、溴氯乙烷、二溴乙烷、乙醚中的至少一种；优选的，所用的有机萃取剂与步骤2)中所用的有机萃取剂相同。
[0026]需要说明的是，在本发明中:
步骤I)中，配制二癸基二甲基氯化铵的标准溶液所用的溶剂为海水，且该溶剂海水与此步骤中所述的向各分液漏斗中加入的三种物质之一的海水均为不含二癸基二甲基氯化铵的空白海水(即海水中未经投药处理，即以此空白海水为溶剂配制二癸基二甲基氯化铵的标准溶液，不会从溶剂中额外引入二癸基二甲基氯化铵)。
[0027]步骤4)中的待测海水为经过投药处理的海水，即相对于步骤I)中的海水而言，向其中投加了药物二癸基二甲基氯化铵；
如【背景技术】中所述那样，海水直排冷却水系统处理领域将其(即二癸基二甲基氯化铵)应用于杀灭冷却系统管道中的贝类等微生物。
[0028]以下所举出的实施例也是这样的:在绘制标准曲线步骤中，所涉及的海水均为未投加药物的空白海水；
因此，以此空白海水配制二癸基二甲基氯化铵的标准溶液，不会从溶剂中额外带入二
癸基二甲基氯化铵。
[0029]而在试样的制备和检测的步骤中，待测海水为经过投药处理的海水。
[0030]本发明的目的也正是测定经过投药处理的海水中二癸基二甲基氯化铵的浓度。
[0031]下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明:
实施例1
(I)绘制标准曲线:以海水为溶剂配制浓度为13.36ppm的二癸基二甲基氯化铵标准溶液；准备质量浓度为0.1%的酸性蓝80的水溶液和0.lmol/L的硫代硫酸钠水溶液。用移液管分别吸取l、2、4、6、8ml的标准溶液于五个分液漏斗中，分别加入IOml海水、0.2mL硫代硫酸钠水溶液和0.2mL酸性蓝，并用乙酸控制溶液pH为3，摇匀后静止放置30 min后，用移液管吸取IOml 二氯乙烷(试剂纯)分别加入五个分液漏斗中，充分摇动分液漏斗，将待测组分充分萃取到有机相，之后静止分层，得到浓度分别为1.336,2.672,5.344,8.016、10.688ppm的溶液；分别取有机相到5个比色皿中。在410 nm处用紫外分光光度计测定其吸光值，用二氯乙烷调零，并作为空白参比液，绘制标准曲线，见附图1。
[0032](2)试样的制备和检测:准确量5份200 ml待测海水的平行样于5个分液漏斗中，加入0.lmol/L的硫代硫酸钠水溶液4mL和质量浓度为0.1%的酸性蓝80的水溶液4mL，用乙酸控制其PH为3，摇匀。再用移液管分别加入20ml 二氯乙烷萃取，取下层有机相，在同一波数下(410nm)测得5组吸光值分别为0.07、0.069、0.069、0.068、0.069，根据标准曲线，得出海水中二癸基二甲基氯化铵平均浓度4.8857 ppm，计算其相对标准偏差为1.14%。
[0033](3)空白加标回收率的计算:准确量取104ppm的二癸基二甲基氯化铵溶液Iml于200 ml未加药海水中，按步骤(2)测试其含量得5.391 lppm,计算其空白加标回收率=102.4%
实施例2
(I)绘制标准曲线:以海水为溶剂配制浓度为10 ppm的二癸基二甲基氯化铵标准溶液；准备质量浓度为0.1%的甲基橙的水溶液和0.lmol/L的硫代硫酸钠水溶液。用移液管分别吸取l、2、4、6、8ml的标准溶液于五个分液漏斗中，分别加入IOml海水、0.2mL硫代硫酸钠水溶液和0.2mL甲基橙，并用乙酸控制溶液pH为3，摇匀后静止放置20 min后，用移液管吸取IOml 二氯甲烷(试剂纯)分别加入五个分液漏斗中，充分摇动分液漏斗，将待测组分充分萃取到有机相，之后静止分层，得到浓度为l、2、4、6、8ppm的溶液；分别取有机相到5个比色皿中。在440 nm处用紫外分光光度计测定其吸光值，用二氯甲烷调零，并作为空白参比液，标准曲线，y = 0.0195x + 0.0093, R2 =0.9995。
[0034](2)试样的制备和检测:准确量5份200 ml待测海水样于5个分液漏斗中，加入
0.lmol/L的硫代硫酸钠水溶液4mL和质量浓度为0.1%的甲基橙的水溶液4mL，用乙酸控制其PH为3，摇匀。再用移液管分别加入20ml 二氯甲烷萃取，取下层有机相，在同一波数下测其吸光值分别为0.102,0.105,0.106,0.104,0.105，根据标准曲线，计算海水中二癸基二甲基氯化铵平均浓度为4.8769ppm，并计算其相对标准偏差为1.59%。
[0035]实施例3
(I)绘制标准曲线:以海水为溶剂配制浓度为15 ppm的二癸基二甲基氯化铵标准溶液；准备质量浓度为0.1%的酸性橙II的水溶液和0.2mol/L的硫代硫酸钠水溶液。用移液管分别吸取l、2、4、6、8ml的标准溶液于五个分液漏斗中，分别加入IOml海水、0.2mL硫代硫酸钠水溶液和0.2mL酸性橙II，并用乙酸控制溶液pH为5，摇匀后静止放置15 min。之后，用移液管吸取IOml溴氯甲烷(试剂纯)分别加入五个分液漏斗中，充分摇动分液漏斗，将待测组分充分萃取到有机相，之后静止分层，得到浓度为1.5、3、6、9、12ppm的溶液；分别取有机相到5个比色皿中。在484 nm处用紫外分光光度计测定其吸光值，用溴氯甲烷调零，并作为空白参比液，绘制标准曲线y = 0.0209x + 0.0124, R2 =0.9995。
[0036](2)试样的制备和检测:准确量5份250 ml待测海水样于5个分液漏斗中，加入
0.lmol/L的硫代硫酸钠水溶液5mL和质量浓度为0.1%的酸性橙II的水溶液5mL，用乙酸控制其PH为5，摇匀。再用移液管分别加入25ml溴氯甲烷萃取，取下层有机相，在同一波数下测其吸光值分别为0.113,0.113,0.112,0.115,0.113，根据标准曲线，计算海水中二癸基二 甲基氯化铵平均浓度为4.8230ppm,并计算其相对标准偏差为1.09%。
【权利要求】
1.一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法，其特征在于:包括以下步骤: O配制浓度为10-20ppm的二癸基二甲基氯化铵的标准溶液，取若干份体积呈梯度变化的标准溶液于分液漏斗中，向各分液漏斗中均加入三种物质:海水、硫代硫酸钠水溶液、显色剂溶液，控制溶液的pH为2 < pH < 7，摇匀并充分静置； 2)向各分液漏斗中加入有机萃取剂，充分摇动分液漏斗进行充分萃取，静止分层； 3)取有机层溶液，在410-490nm处用紫外分光光度计测定其吸光值A，并用有机萃取剂调零，并作为空白参比液，绘制标准曲线； 4)量取若干份待测海水并加入分液漏斗中，再向分液漏斗中加入硫代硫酸钠水溶液、显色剂溶液，控制溶液的pH为2 < pH < 7，摇匀并充分静置； 5)向各分液漏斗中加入有机萃取剂，充分摇动分液漏斗进行充分萃取，静止分层； 6)取有机层溶液，在与步骤3)同样波长处用紫外分光光度计测定其吸光值，根据所得的标准曲线计算海水中二癸基二甲基氯化铵浓度。
2.根据权利要求1所述的一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法，其特征在于:步骤I)和步骤4)中,硫代硫酸钠水溶液的浓度为0.1-lmol/Lo
3.根据权利要求1所述的一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法，其特征在于:步骤I)中，所述的体积呈梯度变化的标准溶液中，最小体积为0.5-1.5ml，最大的体积为 7.5-10.5ml。
4.根据权利要求1所述的一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法，其特征在于:步骤I)中，各分液漏斗中海水的加入量为8-12mL。
5.根据权利要求1所述的一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法，其特征在于:步骤I)中，利用弱酸控制溶液的pH，所述的弱酸包括碳酸、乙酸、草酸、亚硫酸。
6.根据权利要求1所述的一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法，其特征在于:步骤I)中，二癸基二甲基氯化铵的标准溶液的溶剂为海水。
7.根据权利要求1所述的一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法，其特征在于:步骤I)和步骤4)中，显色剂溶液的质量浓度为0.1-0.2wt% ;所述的显色剂为酸性蓝、百里酚蓝、橙I1、茜素黄R、甲基橙中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法，其特征在于:步骤I)中，硫代硫酸钠水溶液中的硫代硫酸钠、显色剂溶液中的显色剂、海水三者的加入量比为:0.02-0.2mmol:(2-4) X10_4mg:10ml ;步骤4)中，硫代硫酸钠水溶液中的硫代硫酸钠、显色剂溶液中的显色剂、海水三者的加入量比为:0.02-0.2mmol:(2-4) X 10_4mg:IOml0
9.根据权利要求1所述的一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法，其特征在于:步骤2)中，有机萃取剂的加入量为8-12mL ;所述的有机萃取剂为二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷、三氯甲烷、溴氯甲烷、二溴甲烷、溴氯乙烷、二溴乙烷、乙醚中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的一种海水中二癸基二甲基氯化铵的分析测定方法，其特征在于:步骤5)中所用的有机萃取剂二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷、三氯甲烷、溴氯甲烷、二溴甲烷、溴氯乙烷、二溴乙烷、乙醚中的至少一种。
【文档编号】G01N1/28GK103760123SQ201410009543
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2014年1月8日
【发明者】冯璐, 栾安博, 黄奇然, 邱美坚, 缪飞, 杨伟和 申请人:广东省石油化工研究院