分光光度法检测水质中苯胺类化合物的方法与流程

文档序号:15075738发布日期:2018-08-01 01:31阅读:7148来源:国知局
本发明属于分析检测领域,具体涉及一种分光光度法检测水质中苯胺类化合物的方法。
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:苯胺类化合物除广泛应用于化工、印染和制药等工业生产外,还是合成药物、染料、杀虫剂、高分子材料、炸药等的重要原料之一。苯胺及其衍生物可以通过吸入、食入或透过皮肤吸收而导致中毒,可造成血液循环系统损害、肝细胞中毒性损害、神经系统损害,另外苯胺类化合物还具有致癌和致突变的作用。我国污水综合排放标准要求,工业废水中苯胺类化合物最高允许排放质量浓度为5mg/l。目前,国内外测定苯胺类化合物的标准方法仍为早期的n-(1-萘基)乙二胺偶氮分光光度法(gb11889-1989),其原理是,苯胺类化合物在酸性条件下(ph1.5-2.0)与亚硝酸盐重氮化,再与n-(1-萘基)乙二胺盐酸盐偶合,生成紫红色染料,进行分光光度法测定,测量波长为545nm,此方法操作简便、灵敏度高,但盐酸萘乙二胺是一种强致癌物质,毒性大,会对操作人员和环境造成危害。因此,需要寻找一种测定苯胺类化合物分光光度的新方法,既能减轻由于采用盐酸萘乙二胺所导致的对人体的危害,又能不降低检测过程中的灵敏度、准确度。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题在于建立了测定苯胺类化合物分光光度新体系,选择了一种新的显色剂h酸来替代旧体系中高毒性的盐酸萘乙二胺,降低实验操作对人员及环境造成的危害,同时优化方法条件,使其具有良好的可靠性,高灵敏度、低检出限。本发明采用分光光度法测定水质中苯胺类化合物的浓度其构思是,向样品中加入盐酸调节溶液ph1-2,然后加入亚硝酸钠,摇匀,静置3分钟;再加入氨基磺酸铵消除过量的亚硝酸钠,加入碳酸钠溶液调节溶液ph7-9,最后加入h酸显色10分钟后,用10mm比色皿在520nm比色。本发明的检测方法,具体步骤如下:(1)苯胺标准曲线的绘制:a.取7个50ml具塞比色管,分别加入0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00ml苯胺标准溶液定容至25ml,加入1:9盐酸1.0ml,调节上述的7个样品至ph1-2,分别加入5g/l亚硝酸钠溶液3.0ml,混匀,静置3分钟;b.在a中获得的各溶液中分别加入5g/l氨基磺酸铵1.5ml,充分震荡后放置3分钟,待气泡除尽,备用;c.加入5g/l碳酸钠约3ml,调节b中备用的溶液ph至7-9,定容至50ml,加1%h酸1.0ml,混匀,放置10分钟;d.取c中获得的溶液置于10mm比色皿中,于520nm波长处,以水为参比测量吸光度;e.以测量的吸光度a减去水参比的吸光度a0为纵坐标y,以配制的系列标准溶液中苯胺的含量为横坐标x,绘制曲线,所得的标准曲线方程是:y=0.0051x-0.0014,r=0.9998;(2)待测样品中苯胺类化合物浓度的测定f.调节水样至中性,作为待测样品;g.取待测样品替代步骤a中所述的苯胺标准溶液,并依据步骤b、c、d、e操作获得待测溶液吸光度,将吸光度和上述绘制的标准曲线进行比对,计算待测水样中苯胺类化合物的浓度,样品中苯胺类化合物的计算公式为:ρ(mg/l)=(a-a0+0.0014)/0.0051/50,根据上述的公式得到苯胺类化合物的浓度。浓度测定范围为最低检出浓度为0.04mg/l,测定上限浓度为2.50mg/l1:9盐酸为体积比。若待测水样浑浊,可经水冲洗过的中速滤纸过滤,弃去初滤液20ml后再进行测定。步骤f中,采用盐酸或碳酸钠溶液调节ph值。本发明有益效果在于,相对于
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中所提到的方法即gb11889-1989水质苯胺类化合物的测定n-(1-萘基)乙二胺偶氮分光光度法,本发明的方法使用的显色剂大大降低了实验过程中对操作人员和环境造成的危害,同时经过条件优化,使该方法具有良好的可靠性,灵敏度高和检出限低。附图说明图1为本发明的标准曲线绘制图;图2为本发明中波长对显色反应吸光度的影响;图3为本发明中盐酸加入量对显色反应吸光度的影响;图4为本发明中亚硝酸钠加入量对显色反应吸光度的影响;图5为本发明中氨基磺酸铵加入量对显色反应吸光度的影响;图6为本发明中碳酸钠加入量对显色反应吸光度的影响;图7为本发明中h酸加入量对显色反应吸光度的影响。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式来对本发明作更进一步的说明,以便本领域的技术人员更了解本发明,但并不以此限制本发明。实施例1样品的测试试验所用试剂均为优级纯,试验用水为二级水。亚硝酸钠,5g/l:称取0.5g亚硝酸钠,溶于少量水中,稀释至100ml,储存于棕色瓶中。氨基磺酸铵,5g/l:称取0.5g氨基磺酸铵,溶于少量水中,稀释至100ml,储存于棕色瓶中。碳酸钠,0.5mol/l:称取4.15g碳酸钠,溶于少量水中,稀释至100ml,储存于试剂瓶中。h酸,1%:称取1gh酸,溶于少量水中,稀释至100ml,储存于棕色瓶中,现配现用。硫酸标准溶液:0.05mol/l。苯胺标准储备液:于25ml容量瓶中加入0.05mol/l硫酸溶液10ml,称量(标准至0.0001g),加入5滴苯胺试剂,再称量,用0.05mol/l硫酸溶液稀释至标线,摇匀,计算出每毫升溶液中所含的苯胺的量。苯胺标准使用液:将标准储备液用纯水稀释成浓度为1.00ml溶液含苯胺20.0μg的标准溶液。标准曲线的制备:取7个50ml具塞比色管,分别加入0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00ml苯胺标准使用溶液以二级水定容至25ml,加(1:9)盐酸1.0ml;加5g/l亚硝酸钠溶液3.0ml,混匀,静置3分钟;加入5g/l氨基磺酸铵1.5ml,充分震荡后放置3分钟,待气泡除尽;加入0.5mol/l碳酸钠,3.0ml,定容至50ml,加1%h酸1.0ml混匀,放置10分钟,于520nm波长处用10mm比色皿,以水为参比测量吸光度;以测量的吸光度a减去水参比的吸光度a0为纵坐标,以配制的系列标准溶液中苯胺的含量为横坐标,绘制曲线;得到的标准曲线方程:y=0.0051x-0.0014(r=0.9998),如附图1所示。测定待测水样中苯胺类化合物的浓度:水样若浑浊需经水冲洗过的中速滤纸过滤,弃去初滤液20ml后,用盐酸或碳酸钠调节溶液至中性,作为待测样品;取适量的待测样品至50ml比色管中,根据上述步骤测定样品吸光度a,样品中苯胺的计算公式为:ρ(mg/l)=(a-a0+0.0014)/0.0051/50;准确度与精密度测定实验采用实施例1中的方法对浓度为0.500mg/l和1.50mg/l的苯胺溶液分别进行7次测定,其7次测定平均值分别为0.503mg/l和1.50mg/l,相对误差分别为0.6%和0.0%,相对标准偏差(rsd)分别为1.1%和1.3%,该方法准确度、精密度良好。测定结果1234567平均值相对标准偏差%(rsd)0.500mg/l0.5000.5020.5080.4920.5060.5070.5040.5031.11.50mg/l1.511.481.521.481.471.511.511.501.3实施例2波长对显色反应吸光度的影响按照实施例1的方法,测试不同波长对吸光值的影响,如附图2所示,在波长为520nm下具有最大吸光度。实施例3不同(1:9)盐酸加入量对反应吸光度的影响按照实施例1的方法,测试了不同(1:9)盐酸加入量对反应吸光值得影响,如附图3所示,在(1:9)盐酸加入量为0.1-4.0ml,即ph为1-2时,吸光度最大,方法选择(1:9)盐酸加入量为1.0ml。实施例4不同亚硝酸钠加入量对反应吸光值的影响按照实例1的方法,测试了不同亚硝酸钠加入量对反应吸光值的影响,如附图4所示,在亚硝酸钠加入量为3ml时,吸光值达到最大。实施例5不同氨基磺酸铵加入量对反应吸光值的影响按照实例1的方法,测试了不同氨基磺酸铵加入量对反应吸光值的影响,如附图5所示,加入1.0ml氨基磺酸铵,既可很好的消除过量的亚硝酸钠,考虑到苯胺量如果较低,可能会过量更多的亚硝酸钠,方法选择加入1.5ml氨基磺酸铵。实施例6不同碳酸钠加入量对反应吸光值的影响按照实例1的方法,测试了不同碳酸钠加入量对吸光值的影响,如附图6所示,在碳酸钠加入量为2.0-3.0ml时,即ph值在7-9之间时,吸光值达到最大,方法选择加入3ml碳酸钠。实施例7不同h酸加入量对反应吸光值得影响按照实例1的方法,测试了不同h酸加入量对吸光值的影响,如附图7所示,在h酸加入量为1.0ml时,吸光度较大,虽然继续增加h酸加入量吸光值会有略微的升高,但是同时也提高了空白吸光度,因此方法选择1.0ml的h酸加入量。实施例8一些苯胺类化合物表观摩尔系数的测定以及与国标方法测定结果的比对。分别按照本发明提供的苯胺类化合物的测定方法和国标方法,分别对一些苯胺类化合物的表观摩尔系数进行了测定,结果列于表1。由表1可见,该方法对苯胺类化合物测定的表观摩尔系数较国标法偏高。表1苯胺类化合物测定的表观摩尔系数实施例9环境水样分析对地表水河流进行取样分析,测定水体中苯胺类化合物浓度,并进行加标回收实验,同时与国标法进行对照试验,结果列于表2。由测定结果可见,该方法测定水质中苯胺类化合物结果与国标法较为接近,并且测定结果的相对偏差低、加标回收率高,说明该方法精密度和准确性都较好。表2环境水样测定结果通过以上的实验和数据证明,本发明的方法其检测的灵敏度高,精密度好,相对标准偏差小,加标回收率高,相对于
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中所披露的方法即n-(1-萘基)乙二胺偶氮分光光度法,本发明的方法安全性高,不会对操作人员和环境造成危害。当前第1页12
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