王雪
(新疆克拉玛依市环境科研监测中心站,新疆 克拉玛依 834000)
用4-AAP光度比色法测定水中挥发酚,由于显色剂4-AAP容易氧化,显色能力逐步降低,铁氰化钾在水中发生水解而分解,氧化能力逐步减小。这两种试剂只能使用一周,一周后,显色能力显著降低,吸光度随之降低,曲线斜率失去重现性。为了提高4-AAP和铁氰化钾试液的稳定度,延长使用时间,试剂配制做了改进。
仪器选用见《水和废水监测分析方法》(第四版)第460~462页。
试剂选用包括缓冲溶液,将16g的NH4Cl溶于40mL水中,再加60mL氨水;4-AAP溶液(2%),将2.0g4-AAP溶于40mL水中,加60mL丙三醇;铁氰化钾(8%),将铁氰化钾8.0g溶于80mL水中,再加入12gNH4Cl,加浓 HCl2.0mL,稀释定容至100mL。
2.2.1 4-AAP直接光度法
50.0 mL标样或水样,加1.0mL缓冲溶液,摇匀,加4-AAP溶液1.0mL,摇匀,再加铁氰化钾溶液1.0mL,充分摇匀后,pH值为9.80,放置10min,立即用2cm比色皿、510nm波长,以水做参比,测定吸光度,绘制曲线或用吸光度计算苯酚的含量及浓度。
2.2.2 4-AAP萃取光度法绘制曲线或测定水样
4-AAP萃取光度法绘制曲线或测定水样的步骤、操作方法和试剂的加入量同国标方法《水和废水监测分析方法》(第四版)第463页,缓冲溶液2.0mL,4-AAP溶液和铁氰化钾溶液各1.5mL。
铁氰化钾是一种氧化剂,在水溶液中发生缓慢的水解,氧化能力逐渐降低,一周后不能使用,其水解反应如下:
从化学反应看,增加溶液H+浓度则可使水解反应向逆方向进行,因此,增加铁氰化钾溶液的酸度是提高其稳定度的有效途径。NH4Cl水解后显酸性,加入NH4Cl同时还可增加缓冲溶液的缓冲能力,加入HCl的目的是为了更加提高铁氰化钾溶液的酸度,但又不能太多,加多后会大量中和氨水,pH值会降低,根据多次实验证明,要保持在显色时pH值为9.80,100mL铁氰化钾溶液中含12gNH4Cl、浓HCl 2.0mL为宜。
4-AAP可被氧化性物质氧化,从而逐渐失去显色能力,加入保护剂丙三醇可提高其稳定度,实验证明,加入丙三醇的量越大,其稳定性越好,但丙三醇过多,溶液粘度太大,不宜吸取,经多次不同比例实验,证明丙三醇加60%为宜。
根据pH值的大小对4-AAP酚显色的影响及本方法各试剂的加入量,显色时,pH值为9.80,是标准方法pH值10±0.2的下限。
在实验过程中经多次调整缓冲溶液中氨水和NH4Cl的比例,显色剂中丙三醇的含量、铁氰化钾溶液中NH4Cl和HCl的比例,最终能得出1∶1∶2试剂的配制是比较合理的,有较好的稳定度,试剂可稳定使用两个月。表1中是用该试剂从第1d至第62d测定同一浓度的Ar-OH标液实测值,第62d测定的相对误差是3.5%。没有显著性差异,这说明缓冲溶液、显色剂、铁氰化钾溶液,在两个月内是稳定的。
表1 4-AAP试液稳定度测定数据统计
用国标方法和改进方法以直接比色法测定同一废水,相对误差只有1.85%,说明两种方法没有显著性差异,实验数据见表2。
表2 国标方法与改进方法对比
在分液漏斗中加100mL废水馏出液,加水150mL,加缓冲溶液2.0mL,加4-AAP溶液1.5mL,摇匀,再加1.5mL铁氰化钾溶液,摇匀,静置10min,加10.0mL三氯甲烷萃取,用2cm比色皿,460nm波长,以三氯甲烷做参比,测定其吸光度,计算含量,加标回收率为97.69%,这说明改进后的试剂与国标试剂没有显著性差异,可确保方法的准确度,数据统计见表3。
表3 废水加标回收率测定数据统计
改进后的4-AAP 3种试剂有较强的稳定性,至少使用两个月,减少了经常配置试剂的繁琐,省时省力。改进后的试剂与国标试剂显色能力没有显著性差异,与国标方法有同样的准确度。
[1]武汉大学分析化学教研室.分析化学[M].北京:人民教育出版社,1975.
[2]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法(第四版增补版)[M].北京:中国环境科学出版社,2002.