水中非离子表面活性剂测定的方法确认总结

张英杰　马典云　李卫华

摘 要：废水中存在的非离子表面活性剂主要存在形式为乙氧基型表面活性剂，本方法用硫氰酸钴与乙氧基型表面活性剂所形成的蓝色络合物用二氯甲烷萃取，然后用分光光度法测定表面活性剂含量。

关键词：非离子表面活性剂；方法确认；光度法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.004

1 前言

非离子表面活性剂（简称CTAS，下同）具有良好的洗涤、分散、乳化、增溶、润湿、发泡、抗静电、杀菌和保护胶体等多种性能，广泛地应用于纺织、造纸、食品、洗涤等各行各业。目前，国内外针对非离子表面活性剂含量的检测方法，主要集中在各科研院所及厂矿企业等针对特定工业废水的研发方法。而针对广泛污水、废水的非离子表面活性剂含量的测试方法少之又少。因此，作为第三方检测实验室，开发出一种针对绝大多数种类工业废水，生活污水中非离子表面活性剂含量的测试方法，显得尤为必要。

2 实验部分

概述。原理：废水中存在的非离子表面活性剂主要存在形式为乙氧基型表面活性剂，本方法用硫氰酸钴与乙氧基型表面活性剂所形成的蓝色络合物用二氯甲烷萃取，然后用分光光度法测定表面活性剂含量。

方法预期目标：加标回收率在80%～120%范围之间；测量重复性RSD≤10%；检出限≤0.05mg/L；定量下限≤0.20 mg/L。

实验分析。本标准所用试剂除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂；实验用水为新制备的蒸馏水或去离子水。

2.1 试剂

2.1.1 乙酸乙酯：HPLC级

2.1.2 碳酸氢钠：分析纯

2.1.3 氯化钠：分析纯

2.1.4 氮气：≥99.99%

2.1.5 95%乙醇：分析纯

2.1.6强酸性阳离子交换树脂：氢型，0.30mm～1.00mm，001×7型

2.1.7强碱性阴离子交换树脂：氯型，0.30mm～1.00mm，201×7型

2.1.8非离子表面活性剂标准储备溶液，1000mg/L

准确称取1.000g吐温80（色谱固定液Gd级），用水溶解（超声机辅助溶解），转移并定容至1000mL，混匀。此溶液可保存六个月。

2.1.9非离子表面活性剂标准使用溶液，100mg/L

准确移取10.00mL非离子表面活性剂标准储备溶液（2.1.8），用水溶解并定容至100mL，混匀。此溶液现用现配。

2.1.10 硫氰酸钴铵溶液

将60g六水合硝酸钴和400g硫氰酸铵溶解在少量水中，混合均匀后定容至1000mL。

2.1.11 二氯甲烷（HPLC级）

2.2 仪器

常用实验室仪器和下列仪器。

2.2.1 CTAS专用气浮装置：参见GB 7494-1987附录A

2.2.2离子交换柱：内径10mm～15mm，长度400mm～500mm，下端收缩带有旋塞或带弹簧夹的橡皮管。

2.2.3恒温水浴锅：室温～100℃

2.2.4紫外分光光度计：波长200～800nm，1cm比色皿。

2.2.5 250mL分液漏斗

2.3 标准曲线的制备

标准系列的配制：取一组分液漏斗（2.2.5）7个，分别加入纯水和非离子表面活性剂标准使用溶液（2.1.9），使标准溶液中的非离子表面活性剂含量为0ug、100ug、200ug、500ug、1000ug、1500ug、2000ug。加入硫氰酸铵溶液（2.1.10）15mL，充分振荡1min，静置1min；加入10.0mL二氯甲烷（2.1.11），充分振荡1min，静置15min；以脱脂棉签拭干分液漏斗颈部残留水分，取下层有机相至1cm比色皿，以二氯甲烷做参比，在波长620nm处上机分析，绘制标准曲线。

2.4 样品的测定

2.4.1 正确连接CTAS专用气浮装置，在洗气瓶内加入100mL乙酸乙酯，底部三通旋塞处于气路开放、液路关闭状态；侧面上下两个旋塞均关闭。

2.4.2取待测水样500mL至1L烧杯，加入5g碳酸氢钠和100g氯化钠，超声器辅助溶解后，转移至CTAS专用气浮装置中，继续用约400mL纯水洗涤烧杯并转入气浮装置中。向气浮装置内继续添加纯水至上部溢流口为止。

2.4.3在样品层上方缓缓加入100mL乙酸乙酯，避免与下层水相混合。

2.4.4慢速鼓入氮气1min，三通旋塞旋至氮气进入样品层底部，调整气体流速以刚刚不搅动水相与有机相混合为宜。通气20min。

2.4.5三通旋塞旋至氮气由底部出口逸出，关闭气源。静置5min，开启侧面上层旋塞，收集乙酸乙酯层到100mL烧杯中。

2.4.6沸水浴将乙酸乙酯蒸至将干。

2.4.7加入50mL 95%乙醇（2.1.5），溶解表面活性剂。

2.4.8将离子交换柱按GB 13173-2008 8.4.1树脂的处理方法处理，树脂填充进柱后以95%乙醇（2.1.5）浸没至不留气泡，将50mL乙醇溶解物以1滴/秒流速过柱。

2.4.9用10mL热的95%乙醇（2.1.5）冲洗漏斗，再加入250mL 95%乙醇（2.1.5）洗提离子交换柱，收集流出液约400mL。

2.4.10沸水浴将流出液蒸至约10mL，以纯水稀释至100mL，移入250mL分液漏斗（2.2.5）。加入15mL显色剂（2.1.10），充分振荡1min，静置1min；

2.4.11加入10.0mL二氯甲烷（2.1.11），充分振荡1min，静置15min；

2.4.12以脱脂棉签拭干分液漏斗颈部残留水分，取下层有机相至1cm比色皿，以二氯甲烷做参比，在波长620nm处上机分析

3 结果与讨论

3.1 标准曲线的线性关系

标准要求线性的相关系数r>0.999，校正曲线回读值的百分比在90%～110%之间，实验结果表明标准曲线的线性关系达到要求，回读值均在要求范围以内。在测定样品时选用平均校正曲线y=0.0001x+0.0004，以保证结果的准确性。

3.2 样品加标回收率、精密度、检出限和报告限

3.2.1 加标回收率

在重复性（n=3）条件下，样品的回收率测定结果如下：加标量100μg，加标回收率（%）为76.2、81.9、77.1；加标量1000μg，加标回收率（%）为84.5、90.2、86.7；加标量2000μg，加标回收率（%）为75.3、83.4、77.6。加标回收率都在80%～120%之间，符合方法预期的要求。

3.2.2 精密度、检出限及报告限

检出限依据美国EPA SW-846中规定方法检出限：LoD=3.143δ（标准偏差δ重复测定7次）；定量下限（LoQ）依据美国EPA SW-846规定LoQ =4 LoD为定量下限。对7次测量结果（CTAS含量依次为77.2433、82.9721、78.1853、86.6637、72.1493、89.7648和79.1492μg）求得平均值80.8754ug，标准偏差δ=6.0066μg，相对标准偏差RSD=7.4%（预期要求RSD≤10%），检出限LoD=0.0378mg/L（预期检出限≤0.05mg/L；取样体积为500mL），定量下限LoQ=0.1510 mg/L（预期定量下限≤0.20mg/L；取样体积为500mL），报告限0.20mg/L（报告限≥定量下限）。

4 结论

依据该方法对工业废水进行分析，样品的加标回收率在80%～120%范围之范围之间，测量重复性RSD ≤ 10%。 该方法非离子表面活性剂最低检出限为0.0302mg/L，定量下限为0.1209mg/L，报告限为0.20mg/L。 本方法回收率、测量重复性、检出限及报告限满足检测要求，所以此方法可用于工业废水中非离子表面活性剂的检测。

参考文献：

[1]Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 22nd Edition，5540 D. Nonionic Surfactants as CTAS[Z].

[2]GB7494-1987，水质阴离子表面活性剂的测定亚甲蓝分光光度法[S].

[3]GB/T 13173-2008，表面活性剂 洗涤剂试验方法[S].

[4]吴乾菁.污水中非离子表面活性剂的测定——Al（III）-CAS-非离子表面活性剂体系分光光度法[J].四川师范大学学报（自然科学版），1991，8（03）.

[5]杨成建等.几种聚氧乙烯型非离子表面活性剂的分光光度法测定及其应用[R].分析化学研究报告，2006，5（34）：642-646.

作者简介：张英杰（1976-），男，上海人，高级环境工程师，研究方向：环境测试。