4-氨基安替比林分光光度法测定水中挥发酚的影响因素分析

陈利粉，宋 盈，马建茹，张 亮

（河南省安阳生态环境监测中心，河南 安阳 455000）

酚类化合物是指苯及其稠环的羟基衍生物，根据其是否能与水蒸气一同蒸出，分为挥发酚与不挥发酚，通常认为沸点在230 ℃以下的为挥发酚，其通常属于一元酚[1]。水体中酚类化合物主要来源于炼油、焦化、煤气洗涤、合成氨、造纸、木材防腐和石油化工等行业排放的废水，有特殊臭味，为原生质毒物，属高毒物质。水体受酚类化合物污染会产生恶臭和异味。人体摄入一定量的含酚废水，可引起各种神经系统症状；水中含有酚类，会影响鱼类产卵和洄游，甚至会造成鱼类中毒死亡；若用于农田灌溉，会使作物枯死或减产。因此，准确测定水中挥发酚的含量具有重要的现实意义。

水中挥发酚的分析方法较多，主要有气相色谱法[2]、4-氨基安替比林分光光度法[3]和流动注射-4-氨基安替比林分光光度法[4]。目前环境监测中，4-氨基安替比林分光光度法最为经典，检出限低，灵敏度高，最为常用。但是，该方法操作步骤较为烦琐，试剂纯度、试剂加入顺序、萃取过程等均可能引入系统误差。因此，本文对该方法测定过程中引起误差的影响因素进行了分析。

1 试验部分

1.1 仪器和试剂

主要仪器有HQ电子控温电热器（菏泽市华强仪器仪表有限公司）、HVS-6自动液液萃取装置垂直振荡器（天津市恒奥科技发展有限公司）、T6新悦可见分光光度计（北京普析通用仪器有限公司）和500 mL全玻璃蒸馏瓶。从试剂来看，试验用硫酸铜、磷酸、氯化铵、氨水、4-氨基安替比林、铁氰化钾、三氯甲烷均为优级纯。试验用水为无酚水。

1.2 方法原理

酚类化合物在pH 10.0±0.2的介质中，在铁氰化钾存在的条件下，与4-氨基安替比林反应生成橙红色安替比林染料，该染料可以被三氯甲烷萃取，并在460 nm处具有最大吸收[1-3]。

2 结果与讨论

2.1 试剂纯度的影响

测定挥发酚时用到的重要试剂有4-氨基安替比林及铁氰化钾，这两种试剂的纯度直接影响空白试验的吸光度和测定结果的精密度。

2.1.1 4-氨基安替比林提纯对测定结果的影响

固体4-氨基安替比林易潮解，氧化变质后颜色变红，使空白试验吸光度明显增高，因此在使用之前应对其做提纯处理。常用的提纯方法有苯萃取法[1]、硅镁型吸附剂（弗罗里硅土，60～100目）吸附法[3]、三氯甲烷萃取法[5]。这里选用三氯甲烷萃取法，称取2 g 4-氨基安替比林，用蒸馏水溶解定容至100 mL，移入250 mL分液漏斗中，加入10 mL三氯甲烷，振荡萃取5 min，可见三氯甲烷层呈红色，静置分层，弃去三氯甲烷层，再补加少量三氯甲烷，振荡萃取至三氯甲烷层呈淡黄色（小米汤状），弃去三氯甲烷层即可。本研究试验了不同三氯甲烷加入量对空白试验吸光度的影响，结果如表1所示。

表1 三氯甲烷加入量对空白吸光度的影响

试验结果表明，三氯甲烷加入量越大，则空白吸光度越低。根据国家地表水环境质量监测网监测任务作业指导书的要求，挥发酚空白吸光度要求在0.080以下。经过三氯甲烷萃取后，各个空白吸光度均满足要求。如果空白吸光度太低，则可能是由于在萃取的过程中部分4-氨基安替比林损失，这会导致整个标准曲线中所有浓度点所对应的吸光度降低，进而引起斜率的降低。斜率降低会使检测分析的灵敏度降低，从而影响样品的准确度，因此，每100 mL的4-氨基安替比林溶液加入14 mL的三氯甲烷，这时萃取效果较好，实际工作选择此萃取比例。

2.1.2 铁氰化钾提纯对测定结果的影响

固体铁氰化钾中可能存在部分杂质，这会影响空白溶液的吸光度，使其偏高。试验用双层滤纸过滤新配制的铁氰化钾溶液，并比较过滤前后空白样品的吸光度，结果如表2所示。

表2 双层滤纸过滤铁氰化钾对空白吸光度的影响

试验结果表明，双层滤纸过滤后，空白吸光度明显降低。因此，在配制好铁氰化钾溶液后，使用双层滤纸过滤，将其置于棕色试剂瓶中冷藏保存。由于铁氰化钾溶液受光及碱作用易分解，因此相关标准规定该溶液仅可使用一周。而经过双层滤纸过滤后的铁氰化钾溶液在棕色试剂瓶中冷藏放置一周后，空白吸光度没有明显增加，故这种方法可更好地提高试剂的稳定性，进而提高检测结果的准确性。

2.2 试剂加入顺序对测定结果的影响

使用4-氨基安替比林分光光度法来测定水中的挥发酚时，根据相关标准的要求，蒸馏后的样品需要先加入2 mL缓冲溶液调节pH，使其保持在10.0±0.2，然后加1.5 mL 4-氨基安替比林溶液混匀，最后加1.5 mL铁氰化钾溶液混匀。若将4-氨基安替比林溶液与铁氰化钾溶液加入顺序互换，测定同一样品，则发现吸光度偏低，这与潘枫燕等[6]的研究结果一致。因此，在测定挥发酚时，应严格按照相关标准要求加入相应的试剂进行试验，以确保结果的稳定性、准确性。

2.3 萃取过程对测定结果的影响

在用三氯甲烷萃取前面所生成的橙红色安替比林染料的过程中，相关标准要求剧烈振摇2 min，静置分层后比色。这里比较了手工振摇与使用自动液液萃取装置垂直振荡器振摇的区别。将垂直振荡器的频率设置为273 r/min，时间为2～5 min，同时利用手动萃取做比较。结果表明，垂直振荡器频率定为273 r/min，时间为4 min时，萃取效果较好，测定结果较为稳定，时间的继续延长并不会使测定结果升高，且与手工振摇相同时间比较，结果没有明显的差异。另外，仪器方法可同时萃取6个，且振摇频率一致，而手工方法一次只能萃取一个，振摇频率不一致，大大降低了工作效率，且有可能造成试验结果的不稳定。因此，本研究选择垂直振荡器代替传统手摇萃取的方法来进行试验，以提高工作效率，同时提高测定结果的稳定性。

3 结论

4-氨基安替比林分光光度法测定挥发酚的结果表明，4-氨基安替比林与铁氰化钾的纯度对测定过程影响较大，可以用三氯甲烷萃取4-氨基安替比林，较好的萃取比为100 mL（4-氨基安替比林）∶14 mL（三氯甲烷），同时应用双层滤纸过滤铁氰化钾溶液，降低空白试验吸光度，提高灵敏度。蒸馏后，萃取过程的试剂加入顺序对结果影响较大，每一步均需要混合均匀，不能调整加入顺序，否则会使测定结果偏低。用三氯甲烷萃取时，可以使用垂直振荡器，以提高工作效率，并提高测定结果的稳定性。