导数同步荧光法同时测定水体中苯酚、苯二酚1

金 真，李险峰，封科军

（惠州学院 化学与材料学院，广东 惠州 516007）

苯酚类化合物是一类重要的化工原料和中间体，也是水体中重点监测的有毒有机污染物［1］，水体的污染物主要来自焦化、石油化工、医药、农药、染料等行业的废水排放、产品的使用和苯胺类有机物降解［2-3］.我国地面水规定挥发酚的最高允许浓度为0.1 mg/L，污水综合排放标准最高浓度为1.0mg/L［2，4］.苯酚类化合物可影响微生物的正常代谢，可经食入、皮肤、粘膜、呼吸道等途径进入人体，可致皮疹、神经系统症状、可致癌，致突变等［3-5］.国家标准采用的是分光光度法、紫外光谱法、气相色谱和液相色谱方法等，有报道用于检测苯酚类化合物的方法还有气-质联用、荧光光谱、毛细管电泳、电化学法等［5-8］.但由于苯酚及苯二酚在结构与化学上的相似性，很难将这类化合物同时分别进行测定［9-11］.本研究利用利用导数同步荧光法的高选择性，对水样中苯酚、苯二酚同时测定进行了一些探索，初步建立一种比较简便、准确的分析方法，可用于苯酚类的常规快速分析.

1 实验部分

1.1 实验仪器与试剂

1.1.1 主要试剂：苯酚（AR）、邻苯二酚（AR）、间苯二酚（AR）、盐酸（AR）、氢氧化钠（AR）等.

1.1.2 RF-5301PC型荧光分光光度计，SH/T0093型砂芯过滤装置，FBZ2001型去离子水器等.

1.2 实验方法

1.2.1 溶液的配制

用天平准确称取0.2500g苯酚、邻苯二酚和间苯二酚于25mL 烧杯中，分别加入1mL 甲醇助溶解，用超纯水稀释，定容250mL容量瓶中，得到1.00g/L的储备液.用时可稀释为1mg/L工作液和系列标准溶液.

1.2.2 样品的处理

对水样，取200mL先用滤纸过滤除杂，放入过滤装置中用0.45μm 滤膜抽滤，再在蒸馏装置中蒸馏，取馏出液100mL 可直接测定.对固体或液体样品，可采取液-液萃取，固相萃取等提取方法，提取的溶液经处理后直接测定.

2 结果及讨论

2.1 条件实验

（1）以1mg/L 浓度的苯酚、邻苯二酚、间苯二酚溶液为工作液，分别加入石英比色皿中，选定狭缝为5nm，测定最大激发和发射波长（表1）.

表1 荧光波长测定

（2）酸度对荧光强度的影响.用0.01mol/L 盐酸和氢氧化钠溶液调节酸度，分别测定不同酸度下苯酚、邻苯二酚、间苯二酚溶液的荧光强度（表2）.

表2 酸度对荧光强度影响

实验表明在pH=2-7 范围内三种溶液的荧光强度变化不大，pH＞8 荧光强度有明显下降.在测定时可选择pH=6-7中性范围，很多水样不需要调节酸度.

（3）导数同步荧光光谱分析

由于结构上的相似，三种物质的荧光峰重叠严重，采用同步荧光，在适当的波长差Δλ 条件下扫描，可使荧光峰形变窄，并产生少量位移，但荧光峰重叠仍很严重无法分别测定.

取浓度为1mg/L的苯酚、邻苯二酚、间苯二酚混合溶液，利用同步荧光方法，以波长差△λ=10、20、30、40、50、60nm，80，100 进行扫描，发现在△λ=50nm 的情况下，苯酚和邻苯二酚的荧光谱强度大且峰分离最好.在△λ=30nm 时，间苯二酚与邻苯二酚峰分离最好，△λ=50nm 时较好.在230-400nm 波长范围内，一阶导数同步荧光光谱选择零交点苯酚为324nm，邻苯二酚为315nm（图1），间苯二酚为307nm（图2）处进行测定，三个组分之间无相互干扰.

图1 苯酚和邻苯二酚一级导数同步荧光光谱

图2 间苯二酚一级导数同步荧光光谱

2.2 工作曲线及检出限

在△λ=50nm分别测定浓度为0.01mg/L、0.1mg/L、0.3mg/L、0.5mg/L、0.7mg/L、1.0mg/L、1.2mg/L、1.5mg/L苯酚的一阶导数同步荧光光谱值（图3）.

图3 苯酚标准溶液一级导数图

图4 苯酚标准曲线

苯酚在324nm 处测得标准曲线方程dF/dλ=-24.725C+0.472，相关系数r=0.999，标准偏差RSD=0.42%，检出限0.004 mg/L，在0.01—1.5mg/L 浓度范围内线性关系良好（图4）.

图5 邻苯二酚标准曲线

图6 间苯二酚标准曲线

邻苯二酚在315nm处测得标准曲线方程为dF/dλ=4.818C+0.171，相关系数r=0.997，标准偏差RSD=0.65%，检出限0.008 mg/L，在0.01—1.5mg/L 浓度范围内线性良好（图5）.

间苯二酚在307nm处测得标准曲线方程为dF/dλ=-13.793C-0.140，相关系数r=0.989，标准偏差RSD=1.69%，检出限0.015 mg/L，在0.01—1.5mg/L 浓度范围内线性良好（图6）.

2.3 样品的测定

（1）选浓度为0.50mg/L 的标准溶液，按苯酚：邻苯二酚：间苯二酚比例为1：1：1和2：1：2配置二个混合溶液，按上述方法分别测定三个组分的浓度及回收率（表3）.

（2）选取两个实际水样，准确移取200mL 样品，按样品处理方法，以蒸馏瓶中剩余的液体为空白，取馏出液100mL 左右直接测定，再分别加标测定回收率（表3）.

表3 样品回收率的测定

实验结果表明，用导数同步荧光法对水样中的苯酚、邻苯二酚和间苯二酚同时进行分析，测定的结果比较准确，四个水样的回收率为87%～102%，对水样中痕量的间苯二酚测定的灵敏度比苯酚、邻苯二酚要低，这主要与选择测定的波长差△λ有关。

3 结论

在△λ=50nm 或30nm，pH=6-8 条件下，苯酚、邻苯二酚和间苯二酚一阶导数同步荧光光谱选择零交点324nm、315nm 和307nm 处进行测定.实验结果表明该方法样品处理简单、准确度、精密度比较高，在0.01～1.5mg/L范围内浓度与导数同步荧光值呈线性关系，相关系数为0.989～0.999，实验测定的检出限在0.004～0.015mg/L，回收率在87%～102%，可用于对水样中苯酚、邻苯二酚的常规快速测定.有些水样存在背景荧光值，测定时需进行空白溶液测定扣除.