高浓度碘化物比色法探讨与改进

尹静章,魏 琦，王玉珏，刘 琪

(1.德州市水文中心，山东 德州 253016；2.山东锦铭检测技术有限公司，山东 德州 253016)

地下水是地球自然循环的产物，是生态循环的重要部分[1]。随着工业化、城镇化的快速发展，生活污水、工业废水的排放使得区域地下水环境变得较为复杂[2]。碘是维持人体甲状腺正常功能所必需的微量元素，碘是人体不可缺少的生命元素之一，又被称为“智慧元素”[3]。准确测定地下水中碘化物含量具有重要意义。

目前适用地下水水中碘化物的测定方法很多，常用的有分光光度法、滴定法、色谱法、流动注射分析法、离子色谱法等[4]。本文就GB/T 5750.5—2006《生活饮用水标准检验方法方法》中高浓度碘化物比色法[5]进行了实践和研究，对方法中主要不足进行分析并提出改进措施，对影响测定结果的条件进行了对比试验，提出了具有指导意义的研究结论。分析结果如下：

1 高浓度碘化物比色法

1.1 方法原理

在磷酸酸化的水样中加入过量饱和溴水，碘化物被氧化为碘酸盐。用甲酸钠除去过量的溴，此时溶液中溴的颜色应完全褪去，剩余的甲酸钠在酸性溶液中加热成为甲酸挥发逸失，冷却后加入碘化钾析出碘，再加入淀粉生成蓝紫色复合物，比色定量[6]。

该方法所需溶液必须现用现配，滴加的饱和溴水和甲酸钠必须在实践中进行总结，确定加入量。加入碘化钾后，必须在暗处放置反应，另外碘和淀粉的显色反应比较复杂，没有固定的摩尔比，是一个可逆反应[7]。

1.2 方法存在的不足

(1)GB/T 5750.5—2006中高浓度碘化物比色法规范中原理介绍相对清晰，但在分析步骤中明显缺失甲酸钠的加入时间，造成操作者无所适从。

(2)甲酸钠的加入量多少未明确，应定性说明。

(3)加入甲酸钠后是否加热，加热多长时间未明确。

(4)方法未明确检出限，仅指出取样体积10ml时最低检测最低质量浓度为0.05mg/l，此表述不代表方法的检出限，不完全、不准确。

该方法以上不足容易使检测人员增加分析研究时间，标准曲线达不到精密度和准确度要求[8]。

2 方法优化与改进

(1)明确甲酸钠的加入时间，甲酸钠的加入应在水样初次沸水浴加热2min后加入，。

(2)甲酸钠的加入量应略多于饱和溴水的加入量。

(3)甲酸钠的加热时间应不低于30s，以使甲酸完全挥发逸失。

(4)加入碘化钾后保持暗处放置，且比色时应尽量减少漏光时间。

(5)水浴加热建议采用烧杯沸水浴加热方式。

3 对比分析

3.1 甲酸钠的加入时机

高浓度碘化物比色法GB 5750.5—2006方法原理中讲到加入甲酸钠为了除去过量的溴，但印刷版本中分析步骤未明确甲酸钠的加入时机，属于方法遗漏。为了探究甲酸钠的作用和影响，特在试验过程中进行了甲酸钠加入与否的对比试验，甲酸钠加入与否对比分析结果见表1。

表1 甲酸钠加入与否对比分析成果表

由上表可以看出，碘化物的测定必须加入甲酸钠，甲酸钠的作用为去除过量的饱和溴水，否则无法测定正常的吸光度，标准系列不成线性，由此可以证明GB 5750.5—2006为刊印有误。

3.2 饱和溴水的加入量对测定结果的影响

根据分析方法，标准系列和水样中要加入饱和溴水至呈淡黄色稳定不变，饱和溴水的加入量会影响到碘化物是否被氧化完全及测定的吸光度，直至影响数据测定准确度。相同标准系列加入不同量饱和溴水的测定成果见表2。同标准系列不同量饱和溴水测定曲线分别如图1—3所示。

通过以上结果可以看出，饱和溴水的加入量要根据试验实际情况，对比吸光度得出最佳加入量。根据试验结果分析，标准系列低浓度点饱和溴水的加入量不易过少，要保证碘化物完全被氧化，否则对测定值影响较大；同时因购置实际质量不同，加入量会略有区别，根据试验可知，本实验饱和溴水加入量以5滴最好。

3.3 甲酸钠不同加入量对比分析

同系列标准溶液加入相同量的饱和溴水，加入不同量的甲酸钠，对比分析监测结果，监测数据见表3。测定曲线如图4—6所示。

表2 同标准系列加入不同量饱和溴水测定结果表

图1 3滴饱和溴水5滴甲酸钠测定曲线

图2 5滴饱和溴水5滴甲酸钠测定曲线

通过以上结果可以看出，甲酸钠的加入量要适中，加入量太少，不能除去过量的溴，加入量太多，在加热的过程中甲酸挥发不完全，影响测定结果，同样使测定不准确。根据试验结果分析，甲酸钠的加入量过多时，标准曲线高浓度点测定值数值偏低。

图3 7滴饱和溴水5滴甲酸钠测定曲线图

表3 不同加入量的甲酸钠测定结果表

图4 5滴饱和溴水3滴甲酸钠测定曲线图

图5 5滴饱和溴水7滴甲酸钠测定曲线图

图6 5滴饱和溴水10滴甲酸钠测定曲线图

3.4 加入甲酸钠后的加热时间及其它注意事项

(1)加入甲酸钠以趁热加入为好，同时为保证甲酸完全挥发，二次加热时间根据试验结果，应不低于30s，具体时间以取得最佳试验结果为宜。

(2)试验过程加入碘化钾后要暗处放置，因为碘化钾见光易分解，暗处放置，保证样品中碘能够完全析出。

4 实验结论

通过对各组实验结果分析，可得出如下结论：

(1)GB 5750.5—2006高浓度碘化物比色法存在刊印疏漏，遗漏甲酸钠的加入过程。

(2)饱和溴水的加入量应保证碘化物氧化完全，且低浓度水样饱和溴水可以适当多滴。

(3)甲酸钠应趁热加入，且加入量保证能除去过量的溴，二次加热时间不低于30s，确保过量的甲酸挥发完全。

(4)水浴加热可以采用烧杯沸水浴加热方式，方法简单，设备易得。

(5)加入碘化钾后暗处放置，避免碘化钾见光分解。

5 结语

通过改变试剂及环境条件，实验得到良好效果，测定结果准确度与精密度得到大大提高，操作简便，线性关系较好。总之，水环境监测人员在检测过程中，要弄懂弄透方法的原理，熟知每一试剂每一步骤的作用和变化，分析总结经验，根据实验室条件找到最佳的检测方法[9]。因受时间、精力、能力所限，本文对碘化物测定条件的改变、试剂质量及交互影响下的检测对比分析尚不完全，而且积累的数据及时间相对较少，所得的结论或许存在偏差，希望大家共同探讨，找到更高精密度更高准确度的检测条件。