减压蒸馏法用于阴离子表面活性剂测定产生的废氯仿再利用研究

杨雁飞 冉勇华

摘要：为实现氯仿的再利用，本文通过旋转蒸发仪减压蒸馏收集56-57℃的馏分，经GB7494-1987亚甲蓝分光光度法和HJ826-2017流动注射分光光度法的一系列实验的检验。结果表明，回收氯仿与新买氯仿的空白值符合分析要求、标准曲线线性关系良好、精密度高和准确度好。加之该回收方法方便简单可行、测定成本低廉、环境污染少，能够收到很好的经济效益和社会效益，故适于推广使用。

关键词：减压蒸馏；亚甲蓝分光光度法；流动注射分光光度法；废氯仿再利用；阴离子表面活性剂

中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）05-0115-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.068

Abstract： Objective： To achieve the reuse of chloroform. Methods The distillate at 56-57°C was collected by rotary evaporation under reduced pressure and tested by a series of experiments including GB7494-1987 methylene blue spectrophotometry and HJ826-2017 flow injection spectrophotometry.Results The blank value of recycled chloroform and new purchased chloroform conformed to the analysis requirements. The calibration curve showed good linearity， high precision， and good accuracy. The recycling method is convenient and simple and feasible. Using this method not only saves expenses， but also reduces environmental pollution， and can receive good economic and social benefits， and is suitable for promotion and use.

Key words： vacuum distillation； methylene blue spectrophotometry； flow injection spectrophotometry； waste chloroform reuse； anionic surfactant

陰离子表面活性剂的测定方法目前主要有高效液相色谱法、亚甲蓝分光光度法和流动注射分光光度法等[1-3]。在国家地表水采测分离中主要是使用GB7494-1987和HJ826-2017流动注射分光光度法[2]，两种方法在饮用水、地表水、工业废水和生活废水中均适用。以上两种方法中，都会产生大量的氯仿废液，特别是GB7494-1987亚甲蓝分光光度法，操作时间较长，而且对萃取溶剂氯仿的使用量较大，产生的氯仿废液很多。而氯仿有特殊甜味、沸点61.6℃，微溶于水，不易燃烧，有麻醉性，有毒，被国际公认为是致畸致癌至突变物质，禁止直排，必须要交有资质单位处理。而目前对于西部偏远地区的实验室来讲，很多时候其处理的运输成本比购买的价格还要高。如果直接排放，对于环境监测工作来说无疑会带来第二次污染；如果收集起来，从环境管理层面考虑，也不利于处理。本文作者通过大量的试验，分别对国标GB7494-1987和HJ826-2017进行比对研究，对回收再利用的氯仿与新购买的氯仿做了多次对比试验。数据结果表明，对于回收利用氯仿做的曲线其线性关系以及空白等质量控制措施均能满足要求。因此，该回收方法不仅节约了开支更重要的是减少了环境污染，收到很好的经济效益和社会效益，且方法简单，适合推广[1]。

1 实验部分

1.1 方法原理

1.1.1 GB7494-1987方法原理

阴离子表面活性剂（包括直链烷基苯磺酸钠，烷基磺酸钠和脂肪醇硫酸钠）与亚甲基蓝在酸性条件下发生化学反应，生成蓝色的离子对化合物（MBAS），这类蓝色的化合物可以被氯仿萃取，其色度与浓度成正比关系，在652nm波长处用分光光度计测量氯仿相的吸光度。

1.1.2 HJ826-2017方法原理

阴离子表面活性剂与碱性亚甲基蓝反应生成一种化合物，该化合物被萃取到氯仿中并由相分离膜分离，之后氯仿相被酸性亚甲基蓝溶液洗涤以除去干扰物质并在第二个相分离膜中被再次分离。氯仿中的蓝色化合物由进入流通池在650nm下测定。

1.1.3 减压蒸馏原理

通过电子控制，使烧瓶在最适合速度下，恒速旋转以增大蒸发面积。通过真空泵使蒸发烧瓶处于负压状态。蒸发烧瓶在旋转同时置于水浴锅中恒温加热，瓶内溶液在负压下在旋转烧瓶内进行加热扩散蒸发。旋转蒸发器系统可以密封减压至400～600mm汞柱；用加热浴加热蒸馏瓶中的溶剂，加热温度可接近该溶剂的沸点；同时还可进行旋转，速度为50～160转/min，使溶剂形成薄膜，增大蒸发面积。此外，在高效冷却器作用下，可将热蒸气迅速液化，加快蒸发速率[2]。

1.2 主要仪器和试剂

1.2.1 主要仪器

UV-2601紫外可见分光光度计（北京市北分瑞利）、QC8500Series2流动注射分析仪（美国哈希公司）、R-210旋转蒸发仪（包括B-491加热浴）（瑞士buchi）、DLSB-5L/20低温冷却液循环泵（巩义市予华仪器有限公司）、SHZ-D（III）循环泵式真空泵（巩义市予华仪器有限公司）、艾柯超纯水机（成都康宁实验纯水专用设备厂）、AL204电子天平（梅特勒-托利多仪器有限公司-上海）。

1.2.2 主要试剂

亚甲蓝（进口），印度SIGMA公司；氢氧化钠（分析纯），国药集团化学试剂有限公司；浓硫酸（分析纯），国药集团化学试剂有限公司；无水氯化钙（分析纯），国药集团化学试剂有限公司；氯仿（分析纯），成都金山化工；甲醇（分析纯）成都金山化学试剂有限公司；异丙醇（分析纯）；一水合磷酸二氢钠（分析纯）山东西亚化学股份有限公司；十水四硼酸钠（分析纯）国药集团化学试剂有限公司；阴离子表面活性剂标准使用液为GBW（E）0816039、批号16084、浓度1000mg/L（中国计量科学研究院）[3]。

1.3 试验方法及过程

1.3.1 废液回收提纯与收集

分别将流动注射产生的废液（氯仿层）和GB7494-1987国标方法产生的废液收集到棕色的试剂瓶中密封保存。将收集来的废液倒入1000mL分液漏斗中，弃去残留的水，然后加入无水氯化钙，搅拌10min，密闭保存24h，将干燥后的废氯仿放入蒸馏瓶中，将蒸馏瓶放入旋转蒸发仪上，连接好蒸发仪，水浴56-57℃蒸馏，将馏出液转入干净的试剂瓶中，即得。

1.3.2 试验试剂的配制

一般試剂的配制由于涉及的试剂配制比较多，参照国标配制。

1.标准溶液的配制及绘制

十二烷基苯磺酸钠标准使用液：20mg/L

在500mL容量瓶中加入10mL十二烷基苯磺酸钠标准溶液，直接用去离子水稀释至刻度，混合摇匀。

2.标准曲线的绘制

手工方法标准曲线的绘制，取7个250mL分液漏斗，分别加入100mL，99.50mL，98.50mL，97.50mL，95.00mL，92.50mL，90.00mL蒸馏水，然后分别加入0mL，0.50mL，1.50mL，2.50mL，5.00mL，7.50mL，10.00mL，阴离子表面活性剂标准使用液（20mg/L），步骤参考GB7494-1987国标方法。对回收的氯仿采取同样的方法进行标准曲线的绘制，并计算相应的回归方程。

流动注射分光光度法标准曲线的绘制，直接取用20mg/L的标准溶液稀释至1mg/L即得。美国哈希公司的QC8500Series2带有自动进样、自动稀释器，不需要配置曲线系列。

2 结果与讨论

2.1 空白值的比较

2.1.1 国标方法GB7494-1987空白值比较

分别用同一批次新买的氯仿和回收的氯仿对空白水样进行测定两次，连续测定6天，得到结果见表1。

从表1可以看出，新买氯仿比回收氯仿的空白值高，说明回收氯仿的纯度应该比新买氯仿高，由于其吸光度均小于0.020，结果表明回收两次的氯仿仍然能够满足地表水、生活污水以及工业废水中阴离子表面活性剂的检测分析，而且检出限并没有因此而有所提高，所以氯仿可以循环利用。

2.1.2 流动注射分光光度法的比较

分别用除氯仿不同外，其余试剂均为同一试剂，对其基线响应值进行比较。结果发现回收的氯仿和正常的氯仿的基线响应值几乎一样。结果表明回收的氯仿对其基线没有影响。

2.2 标准曲线的比较

（1）分别用同一批次新买的氯仿和回收的氯仿，采用国标方法GB7494-87做标准曲线，结果见表2。

通过以上曲线可知，新买氯仿和回收氯仿的标准曲线的吸光度响应值较高，相关系数r>0.999均符合分析要求。

（2）分别用同一批次新买的氯仿和回收的氯仿，采用用流动注射分光光度法在流动上绘制标准曲线，其结果表明，二者的线性回归方程的峰面积相差不大，相关系数均能够达到0.999以上。

（3）精密度的比较[4]。用0.50mg/L的LAS标准溶液平行测定6次，其结果见表3。

通过精密度的结果可知，两种氯仿之间不存在显著性差异，精密度均好，都符合分析要求。

（4）方法准确度的比较。用铜仁市国控Y断面进行加标回收实验，加标浓度为0.2mg/L，其平行测定结果见表4。

通过表4可以得知，其加标回收率均在90%～110%之间，说明回收氯仿和新氯仿的准确度没有显著性差异。

3 结论

通过利用回收的氯仿和新买的氯仿一系列的试验，可以明确，回收氯仿不仅可以用于国标方法GB7494-1987亚甲蓝分光光度法，而且还可用于流动注射分光光度法的使用。目前，在地表水、地下水、污水处理厂的水质监测中，阴离子表面活性剂都是必测项目，必然要消耗大量的氯仿，通过回收氯仿的再使用，可以使环境监测成本降低，减轻生态环境的压力，同时也为环境管理部门提供一个很好的参考。

参考文献

[1]国家环境保护总局和水和废水监测分析方法编委会.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出版，2006：11.

[2]国家环境保护总局.GB7494-87水质阴离子表面活性剂的测定亚甲蓝分光光度法[S].北京：中国标准出版社，1987.

[3]杨玉春，魏晓通，寸特升等.阴离子表面活性剂测定的最新研究进展[J]绿色科技，2018，（2）：121.

[4]李红，李伟善，田立朋，蒋雄.甲醛和甲酸在Pt/Biad电极上的电催化氧化[J].华南师范大学学报（自然科学版）.2001，（01）：124+125.

收稿日期：2018-03-01

作者简介：杨雁飞（1979-），男，硕士研究生，研究方向为环境监测。