水中鋁測定空白值影響因素的研究

蔡衍儒， 王曉波， 張振山

(濰坊市市政公用事業(yè)管理處，山東濰坊261041)

水中鋁測定空白值影響因素的研究

蔡衍儒， 王曉波， 張振山

(濰坊市市政公用事業(yè)管理處，山東濰坊261041)

針對采用鉻天青S分光光度法檢測水中鋁時(shí)空白值不穩(wěn)定的問題，對鋁空白值測定條件中的實(shí)驗(yàn)用水、顯色劑放置時(shí)間、顯色劑用量等因素進(jìn)行優(yōu)化和選擇，確定了最佳實(shí)驗(yàn)條件，為實(shí)際工作提供參考。

鋁； 空白值； 鉻天青S分光光度法

鋁鹽作為混凝劑在生活飲用水處理中被廣泛使用[1-2]，《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)規(guī)定飲用水中的鋁最高含量不得超過0.2 mg/L[3]?！渡铒嬘盟畼?biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 金屬指標(biāo)》(GB/T 5750.6—2006)對飲用水中鋁的測定推薦了常規(guī)理化分析方法和儀器分析法，其中鉻天青S分光光度法為第一推薦法，即仲裁法，該方法適用于生活飲用水及其水源水中鋁的測定[4]。多年對鋁項(xiàng)目的檢測發(fā)現(xiàn)鋁空白值不穩(wěn)定，變化很大(0.10～0.30)，這會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密性，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，因此對檢測分析中空白值的控制至關(guān)重要。筆者擬通過對影響空白值的主要影響因素進(jìn)行研究，確定最佳的實(shí)驗(yàn)條件，為實(shí)際工作提供更準(zhǔn)確、更可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

紫外可見分光光度計(jì)，TU-1901型(北京普析通用儀器)；酸度計(jì)，pHS-3C型。

鉻天青S溶液(1 g/L)：稱取0.1 g鉻天青S(C23H13O9SCl2Na3)溶于100 mL乙醇溶液(1+1)中，混勻。

乳化劑OP溶液(3+100)：吸取3.0 mL乳化劑OP溶于100 mL純水中。

溴代十六烷基吡啶(CPB)溶液(3 g/L)：稱取0.6 g CPB(C21H36BrN)溶于30 mL乙醇[φ(C2H5OH)=95%]中，加水稀釋至200 mL。

乙二胺-鹽酸緩沖液(pH=6.7～7.0)：取無水乙二胺 (C2H8N2)100 mL，加純水200 mL，冷卻后緩緩加入190 mL鹽酸(ρ20=1.19 g/mL)，混勻，pH>7或pH<6時(shí)可分別添加鹽酸或乙二胺溶液(1+2)用酸度計(jì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

對硝基酚乙醇溶液(1.0 g/L)：稱取0.1 g對硝基酚，溶于100 mL乙醇[φ(C2H5OH)=95%]中。

氨水(1+6)。硝酸溶液(0.5 mol/L)：吸取3.2 mL硝酸，加水稀釋至100 mL。

鋁單元素溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心，編號GSB 04-1713-2004，濃度為1000μg/mL。

鋁考核樣：購自環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所，標(biāo)準(zhǔn)品代號GB 07-1375-2001，編號205009，標(biāo)準(zhǔn)值為(0.217±0.022) mg/L。

2 實(shí)驗(yàn)方法

按照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》(GB/T 5750.6—2006)中1.1測定方法進(jìn)行操作。

3 結(jié)果與討論

3.1 實(shí)驗(yàn)用水對空白值測定的影響

選用3種不同的純水：新制備的去離子水、RO膜反滲透水、某直飲水廠生產(chǎn)的純凈水，分別取25.00 mL于50 mL比色管中，均進(jìn)行6次平行測定其空白吸光度值。

不同的實(shí)驗(yàn)用水對空白值測定的影響見表1。從表1可以看出，3種實(shí)驗(yàn)用水的效果差別不明顯，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為7.17%、5.93%和7.43%，在統(tǒng)計(jì)學(xué)誤差允許(≤10%)內(nèi)。3種用水均可滿足實(shí)驗(yàn)需要，一般情況下使用去離子水即可。

表1 實(shí)驗(yàn)用水對空白值測定的影響

3.2 不同空白值對測定結(jié)果的影響

對同一水樣進(jìn)行測定，表2所示為不同空白值對測定結(jié)果的影響?？梢钥闯?，空白值控制在0.2左右，考核樣的數(shù)值最接近真值。

表2 不同空白值對測定結(jié)果的影響

3.3 鉻天青S溶液放置時(shí)間對空白值測定的影響

取25.00 mL去離子水于6只50 mL比色管中，按照測試步驟加入試劑，但6只比色管中加入的鉻天青S溶液放置時(shí)間不同，分別是現(xiàn)用現(xiàn)配、放置1周、2周、1月、2月和3月。放置時(shí)間對空白值測定的影響見表3。

表3 鉻天青S溶液放置時(shí)間對空白值測定的影響

由表3可知，將新配置的鉻天青S溶液于玻璃瓶內(nèi)存放，空白吸光值會(huì)隨鉻天青S存儲(chǔ)時(shí)間的增加而變化。因此，配置好的鉻天青S溶液放置最好不超過兩周。

3.4 鉻天青S溶液加入量對空白值測定的影響

取25.00 mL去離子水于5只50 mL比色管中，分別加入1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL鉻天青S溶液，空白值測定結(jié)果見圖1。從圖1可以看出，鉻天青S溶液的用量對吸光度值有較大的影響，加入量小時(shí)不能完全反應(yīng)，加入量大則顯色太深，影響測定，選擇2.0 mL較為合適。

圖1 鉻天青S溶液加入量對空白值測定的影響

3.5 緩沖溶液加入量對空白的影響

取25.00 mL去離子水于5只50 mL比色管中，分別加入1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL緩沖溶液，測定空白值。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，緩沖溶液的用量為3.0 mL時(shí)，水樣的測定結(jié)果更為穩(wěn)定，考核樣越接近真值，選擇3.0 mL較為合適。

3.6 試劑純度的影響

實(shí)驗(yàn)所用試劑除鹽酸外，均用分析純。配制乙二胺-鹽酸緩沖溶液時(shí)，鹽酸使用優(yōu)級純比分析純可以獲得更穩(wěn)定的空白數(shù)值。

3.7 玻璃器皿的影響

比色管使用前需經(jīng)(1+9)硝酸浸泡除鋁；比色皿使用前先用(1+9)硝酸浸泡，可以降低比色皿間的誤差，再用純水清洗。

比色完畢，先用洗滌劑刷洗比色管，然后再用(1+9)硝酸浸泡過夜，而后直接用純水沖洗，瀝干備用。

4 靈敏度與精密度檢驗(yàn)

4.1 靈敏度試驗(yàn)

取50 mL比色管8支，分別加入0，0.20，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00 mL鋁標(biāo)準(zhǔn)使用溶液，加純水至25 mL。再按步驟3.2、3.3加入試劑，其中鉻天青S溶液的用量為2.0 mL，緩沖溶液的用量為3.0 mL，對標(biāo)準(zhǔn)系列于620nm波長處測其吸光度。以濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，回歸方程為y=0.158 65x-0.005 59，相關(guān)系數(shù)R=0.999 7，標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖2所示。

圖2 鉻天青S分光光度法測定鋁的標(biāo)準(zhǔn)曲線

4.2 精密度試驗(yàn)

4.2.1 水樣檢測

移取10.00 mL水樣至50 mL比色管中，加純水至25 mL，再按實(shí)驗(yàn)方法加入試劑，其中鉻天青S的用量為2.0 mL，緩沖溶液的加入量為3.0 mL，于620 nm波長處測其吸光度，6次測定結(jié)果如表4所示。從表4可以看出，其平均值為0.214 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.28%，在統(tǒng)計(jì)學(xué)誤差允許范圍(≤10%)內(nèi)；相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.31%，也在統(tǒng)計(jì)學(xué)誤差允許范圍(≤10%)內(nèi)。

表4 鉻天青S分光光度法測定鋁的準(zhǔn)確度與精密度

4.2.2 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

分別取高濃度、低濃度的水樣，按前述確定的分析方法測定鋁含量，同時(shí)進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表5。從表5可以看出3次實(shí)驗(yàn)的加標(biāo)回收率在90%～110%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果良好。

5 注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)中所用的器皿、紫外可見分光光度計(jì)的穩(wěn)定性、比色時(shí)所用的比色皿的差異都可能影響鋁的測定值。測量前必須對氘燈等部件進(jìn)行充分檢查并預(yù)熱至少半小時(shí)，確定儀器運(yùn)行正常后方可開始分析工作。

表5 水樣測定及加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

6 結(jié)論

通過優(yōu)化，確定鉻天青S分光光度法測定飲用水中鋁的最佳實(shí)驗(yàn)條件是：采用去離子水，顯色劑鉻天青S的放置時(shí)間不超過兩周，顯色劑加入量為2.0 mL，緩沖溶液加入量為3.0 mL。該方法與國家標(biāo)準(zhǔn)方法相比，空白吸光度穩(wěn)定，能控制在0.2，準(zhǔn)確度和精密度高。

[1] 唐銘,吳錦芳,沈蕓. 鉻天青S分光光度法測定鋁若干問題探討[J]. 給水排水,2009,35(1)：21-23.

[2] 牛麗鳳,姜嚴(yán),尹之全. 鉻天青S分光光度法測定生活飲用水中鋁的改進(jìn)[J]. 微量元素與健康研究,2010,27(3)：52-53.

[3] GB/T5750.6—2006 生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法[S].

[4] 俞幸幸,俞明飛. 鉻天青S分光光度法測定水中鋁含量的方法改進(jìn)[J]. 中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2012,22(6):1 457-1 458.

X832

C

1673-9353(2016)06-0056-03

10.3969/j.issn.1673-9353.2016.06.014

蔡衍濡(1988- )， 女， 山東淄博人， 主要從事水質(zhì)分析監(jiān)測方面工作。E?mail：caiyanru．1053@163．com

2016-08-15