张宏斌,张子磊,夏环,汪健
昆山市疾病预防控制中心,江苏昆山215301
连续流动分析仪在线测定游泳池水中尿素的研究
张宏斌,张子磊,夏环,汪健
昆山市疾病预防控制中心,江苏昆山215301
目的为获得一种方便、准确和灵敏测定游泳池水中尿素的测定方法。方法应用SKALAR San++流动注射技术在线测定游泳池水中的尿素,水样在线加热后可直接进行定量分析。结果方法的最低检测浓度为3.9 μg/L;线性范围0.01~1.00 mg/L呈直线,其相关系数r=0.99992;加标回收率为79.3%~106%,线性范围0.50~10.0 mg/L呈直线,其相关系数r=0.99999;加标回收率为92.5%~104%。国标法中分光光度法对照,检测结果差异无统计学意义(t=0.562,P>0.05)。结论该方法操作简便、快捷,灵敏度高,线性范围宽、精密度和准确度均符合检测要求。
流动注射分析;尿素;在线分析
尿素是人体氮代谢的最终产物,在肝脏产生后,融入到血液之中,多数是经肾脏以尿的形式排出,也有少数是以汗液的形式排出。游泳时因加大了运动量,此时在池水中,汗液已无声息地排泄了,因此,游泳池中水质陈旧程度的灵敏指标是尿素含量。在公共卫生场所中,卫生监测重要卫生指标即是尿素检测,体现游泳池里的水受污染程度。在国标GB/T18204.2-2014游泳池水中尿素检测方法[1]中规范了检测内容,可还是有吸光度值偏低、标准曲线线性范围较窄、反应需避光等多种问题,检测易造成偏差,虽有许多同仁进行了方法改进[2-3],来减少实验检测误差,但还有待进一步改进。为更好地满足日常批量检测游泳池水尿素的检测,为此,我们参阅有关文献资料[4-5],利用连线流动分析仪在线测定,拓展了尿素浓度检测范围,其有良好的精密度和准确度,使得基层实验室检测的需要能够得到满足。
原理:尿素在氨基硫脲存在下,在强酸环境中与二乙酰一肟加热,可生成红色的二嗪衍生物,生成衍生物的颜色和尿素的浓度在一定条件下呈正比,520 nm进行比色定量。
1.1 一般资料
1.1.1 仪器San++型流动注射分析仪,产自荷兰SKALAR公司,并附带尿素化学反应模块;分析天平:AB204S/A型,产自瑞士Mettler公司。
1.1.2 试剂试剂1:氯化钠溶液。在1L的容量瓶中,先加入约800 mL去离子水,称取18 g氯化钠,溶于水中,再加入SKALAR公司仪器商提供的3 mLBrij35(30%),用去离子水混匀定容至1 L。溶液能稳定一周,不用时于4℃保存。
试剂2:显色试剂。在1 L的容量瓶中,先加入约600 mL去离子水,称取1.675 g二乙酰一肟,335 mg氨基硫脲,溶液水中,再加入3 mLBrij35(30%),用0.1 mol/L氢氧化钠调节pH至7.5~8,再用去离子水混匀定容至1 L。溶液能稳定一周,不用时于4℃保存。
试剂3:酸试剂。在1 L的容量瓶中,先加入约600 mL去离子水,称取33 mg六水氯化铁溶于水中,加入0.65 mL磷酸(85%),加入200 mL硫酸(95%~97%)用去离子水混匀定容至1 L。溶液能稳定3 d。
表1 方法精密度和回收率实验结果(n=6)
试剂4:1 mol/L氢氧化钠。称取40 g氢氧化钠,溶解于800 mL去离子水中,用去离子水混匀定容至1,储存于塑料瓶中。每周配制。
1.2 测定方法
1.2.1 测定参数在线尿素模板的流路,设置加热温度90℃,尿素测定的进样时间为80 s,冲洗时间为150 s,空气时间为2 s。
1.2.2 标准曲线称取0.1000 g尿素标准物质,水定容至100 mL,得1mL=1mg尿素使用液。尿素标准溶液分别吸取0.00、0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、2.0、5.0 mL和10.0 mL置于100 mL容量瓶中,采用去离子水定容。此外,标准系列的浓度依次为0、0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mg/L曲线浓度。根据样品浓度范围,可划低、高两种浓度的曲线。
根据操作手册进行开机并将管路连接好,放入相应试剂,将分析项目激活,打开蠕动泵,将相应管路置入试剂泵。待试剂的基线处于稳定之后,用标准曲线的中间浓度点调节增益,编辑运行程序,包括基线校正、漂移校正、标准曲线浓度和样品编号等内容。对标准系列和样品运行编辑好的程序,仪器会直接给出分析结果。
2.1 方法线性
在该法条件下,低浓度尿素在0.01~1 mg/L范围内具有较好的线性关系,线性方程为:Y=340×C+35490,相关系数0.9995。在0.5~10 mg/L范围内,高浓度尿素的线性方程为Y=948×C+34952,相关系数0.9999,此时还是具有较好的线性关系。
2.2 方法检出限
分别对空白溶液进行11次平行测定,然后取其标准偏差。用方法检出限的v3倍标准偏差和回归方程的斜率表示方法检出限,尿素检出限为3.9 μg/L。
2.3 准确度的测定
对当地某游泳池水进行加标后进行加标测定,分别加了低浓度0.1 mg/L和高浓度2.0 mg/L量,其回收率结果低浓度为79.3%~106%,高浓度回收率为92.5%~104%,结果见表1,实验表明高浓度回收更稳定。
2.4 精密度实验
对当地某游泳池水进行加标后进行6次平行测定:低浓度的RSD为10.0%,高浓度的RSD为4.4%,结果见表1。
2.5 本法与国标法的对照实验
取尿素含量为1 mg/L标准样,采用本法和国标法分别测定10次,其结果都是在(1.0±0.04)mg/L范围内,然后经配对t检验,两法测定结果经SPSS 18.0数据统计软件统计,差异无统计学意义(t=0.562,P>O.05)。
3.1 样品采集和保存
将样品收集在玻璃或塑料容器中,必须使用试剂水把每一个瓶子都冲洗干净。而采集到样品的体积不仅具有代表性,可以重复分析,还应将排放量控制到最低。影响尿素稳定性的因素是温度、尿素浓度和pH,后两项已不能改变,故收到样品后应尽快分析,当天不能完成检测的,保存在冰箱里冷藏。
3.2 操作注意事项
①把泵管、模板管线连接完之后,10min,泵纯水通过所有管线,以便检查是否有泄漏现象。②试剂管线放于相应的容器中。加热器预先加热至90℃后,使试剂通过模板和加热器。③当温度达到90℃后,蠕动泵于常规速度模式。绝不能怠速,否则会烧坏流动注射玻璃管路。试剂通过管路待基线稳定后进标准和样品。④在关机之前,把所有的蠕动泵管线放进去离子水里面,泵纯水通过模板,15~30min将加热器关闭。这时候,可以降低温度。⑤若是正在排除故障时,管线一直放入去离子水中。
游泳池水中尿素的测定采用的是连续流动注射方法,依次进行进样、在线加热、比色,效率高,完全仪器自动化,样品用量小,一定程度的节省了人力,分析速度快,水、电消耗量也极大地减少,相当适用于批量样品的分析,与同行检测结果基本一致[6],同时避免了国标中试管要避光,曲线浓度范围只有0.1~1.5 mg/L,夏季游泳池水尿素很容易超标,需稀释重新测定的麻烦,该方法的线性、精密度和准确度均达国家标准要求,并且范围宽,达0.01~10 mg/L。
[1]GB/T 18204.2-2014公共场所卫生检验方法,第2部分:化学污染物[S].中国人民共和国国家标准,2014.
[2]杨正林,沈瑛,傅四清.游泳池水中尿素检测遇到的问题及方法优化[J].中国卫生检验杂志,2013,23(17):3464-3467.
[3]黄丽君,吴富忠,王恒.游泳池水中尿素二乙酰一肟检测方法的改进[J].中国卫生检验杂志,2008,18(7):1431-1432.
[4]刘丽萍.流动注射分析法测定水中氯化物方法研究[J].环境科学导刊,2014(4):93-96.
[5]潘淼,田海燕,李明艳.连续流动测定游泳池水中尿素的方法研究[J].中国卫生检验杂志,2011,21(11);2640-2641.
[6]王小静,白欣,杨丽君.连续流动注射分析法检测游泳池水中尿素[J].预防医学论坛,2015,21(1):54-55.
Measurement of Urea in Swimming Poor Water by Continuous Flow Injection Analysis
ZHANG Hong-bin,ZHANG Zi-lei,XIA Huan,WANG Jian
Center for disease control and prevention of Kun Shan,Jiangsu Province,215301 China
ObjectiveTo establish a method of flow injection analysis for determiantion of urea in swimming poor water.MethodsAnalyze urea on-line in swimming poor water by SKALAR San++continuous flow injection.ResultsDetection limit was 3.9μg/L. The linear range for urea was 0.01~1.00mg/L,with r=0.9992.and the recovery rates were 79.3~106%.The linear range for urea was 0.50~10.0mg/L,with r=0.9999.and the recovery rates were 92.5~104%.There was no significant differences(t=0.562,P>0.05) in test results with Spectrophotometric by national standard method.ConclusionThe method was simple and sensitive compared with method of standard.
Flow injection analysis;Urea;On-line analysis
R12
A
1672-5654(2015)03(c)-0005-02
2015-01-14)
张宏斌(1968-),男,江苏昆山人,本科,主任技师,从事卫生理化检验。