水中苯胺类化合物测定方法的优化

吴 舢，刘 佳，李洪鑫

(天津泰达津联自来水有限公司 天津 300457)

苯胺类化合物主要来源于制药、染料、印染、橡胶、石化等工业废水，具致癌、致基因突变的危害，被列入我国14类优先控制污染物黑名单，也是废水监测项目中重要的因子之一[1]。目前，测定水中苯胺类化合物的方法有分光光度法、色谱法等。现行国标法——N-(1-萘基)乙二胺偶氮分光光度法，由于有副反应发生而影响测定结果[2]，而且在测定过程受pH值和反应时间的影响。本文通过一系列实验，对反应过程中的影响因素进行了分析并对测定方法进行了优化。

1 实验部分

1.1 实验原理

苯胺化合物在酸性条件下(pH值为 1.5～2.0)与亚硝酸盐重氮化，再与 N-(1-奈基)乙二胺盐酸盐偶合，生成紫红色染料，对其进行分光光度法测定，测量波长为545,nm。

1.2 仪器设备与试剂

1.2.1 仪器设备

UV-1800分光光度计；分析天平感量 0.01,mg；精密pH试纸0.5～5.0；25,mL具塞刻度试管。

1.2.2 试剂

硫酸氢钾溶液(100,g/L)；亚硝酸钠溶液(50,g/L)；氨基磺酸铵溶液(25,g/L)；N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐溶液(20,g/L)；硫酸溶液(0.05,mol/L)；苯胺标准使用溶液(10.00,mg/L)；新制纯净水。

1.3 实验方法

取 7个 25,mL具塞刻度试管，分别加入苯胺标准使用溶液 0.0、0.25、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00,mL，均添加纯水至 25,mL；向水样和标准管中，加入硫酸氢钾溶液 0.5,mL，摇匀，用精密 pH试纸控制 pH值为 1.5～2.0，即为参考值；加 1滴亚硝酸钠溶液，摇匀，放置 30,min，加入氨基磺酸铵溶液0.5,mL，充分振荡后，放置 3,min，超声波至气泡完全除净(以消除过量的亚硝酸钠对测定的影响)；加入N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐溶液 1.0,mL，摇匀，放置30,min；于 545,nm 波长，用 1,cm 比色皿，以试剂空白为参比测定吸光度值。绘制标准曲线，查出水样中苯胺的质量浓度。

2 实验结果与分析

2.1 反应时间的影响

反应时间在重氮偶合反应中起到关键性作用。若反应时间过短则重氮偶合反应不完全，从而导致显色不够明显，吸光度值偏小。国标方法要求，在加入亚硝酸钠溶液后，放置 3,min。操作过程中发现，由于反应时间过短，导致重氮偶合反应不完全，不能达到理想实验要求。本文提出通过延长反应时间使重氮偶合反应充分进行，并按 1.3实验方法进行操作，测定浓度为1.648,mg/L的样品10次，得出的实验数据见表1。

表1 不同反应时间下吸光度测定结果一览表Tab.1 Absorbance measurement results under different reaction times

由表1可以看出，在不同反应时间下，浓度为1.648,mg/L的样品的吸光度有明显变化，随着反应时间的延长，吸光度值在逐渐增大，30,min以后，吸光度值趋于稳定状态，样品浓度达到 1.653,mg/L。实验结果表明，在加入亚硝酸钠溶液后，放置 30,min，样品吸光度值达到稳定状态，重氮偶合反应完全，测定结果精密度达到100.3%,，满足实验要求。

2.2 pH值的影响

重氮偶合反应要求在酸性条件(pH值为 1.5～2.0)下进行，酸度不够会导致反应不彻底，吸光度值偏小，从而影响实验结果的准确性。按国标要求应加入 50,mg硫酸氢钾来调节 pH值，但此方法操作繁琐，准确度差，系统误差偏大。本文通过加入不同体积的硫酸氢钾溶液(100,g/L)来调节 pH值，并按 1.3实验方法进行操作，测定浓度为1.648,mg/L的样品7次，得出的实验数据见表2。

表2 不同pH下吸光度测定结果一览表Tab.2 Absorbance measurement results at different pH values

由表2可以看出，随着硫酸氢钾溶液加入量的增大，pH值会逐渐变小，酸度增强，当加入量达到0.5,mL时，吸光度值达到最高点且趋于稳定状态。实验结果表明，加入 0.5,mL硫酸氢钾溶液(100,g/L)，重氮偶合反应完全，测定结果精密度高，满足实验要求。

3 结 语

本文通过比对实验分析了测定水中苯胺类化合物的影响因素并对测定方法进行优化，最终得出实验结论为：通过加入 0.5,mL硫酸氢钾溶液(100,g/L)来调节 pH 值至 1.5～2.0，在加入亚硝酸钠(50,g/L)后放置 30,min，可作为测定水中苯胺类化合物的最佳实验条件。该实验条件能提高样品测定的精密度，且操作简单，减少系统误差。