程 瓊
(山西焦煤汾西礦業(yè)環(huán)保處,山西 介休 032000)
隨著人們生活水平的提高,生活飲用水的使用受到越來越多的關(guān)注。氰化物屬于劇毒物質(zhì),對人體的毒性主要是與高鐵細(xì)胞色素氧化酶結(jié)合,生成氰化高鐵細(xì)胞色素氧化酶而失去傳遞氧的作用,從而引起組織缺氧窒息。所以,對氰化物的檢測尤為重要[1]。本文通過研究使用SKALAR San++連續(xù)流動-異煙酸巴比妥酸分光光度法來測定飲用水中的總氰化物,從而促進(jìn)對生活飲用水中的總氰化物檢測水平的進(jìn)一步提高。
氰化物特指帶有氰基(CN)的化合物,多有劇毒。氰化物廣泛地存在于自然界中,動、植物體內(nèi)都含有一些氰類物質(zhì),有些植物,如,苦杏仁、白果、果仁、木薯、高粱等含有相當(dāng)量的含氰糖甙,它水解后釋放出游離的氰化氫。在一些普通糧食、蔬菜中,也可檢出微量氰化物。環(huán)境中的氰化物主要來自工業(yè)“三廢”,也有含氰的殺蟲劑或藥劑污染,但以前者為主。汽車尾氣和香煙的煙霧中都含有氰化氫。水體中氰化物主要來源于小金礦的開采、冶煉、電鍍、有機化工、選礦、煉焦、造氣、化肥等工業(yè)排放的廢水[2-3]。
水中氰化物的測定方法通常有硝酸銀滴定法、吡唑啉酮光度法、異煙酸-巴比妥酸分光光度法和電極法。滴定法使用于含高濃度的水樣;電極法具有較大的測定范圍,但由于電極本身的不穩(wěn)定性,目前較少使用;由于吡啶本身的惡臭氣味對人體的神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,目前也使用較少;異煙酸-巴比妥酸分光光度法靈敏度高,是易于推廣應(yīng)用的方法。
總氰化物:包括總的有機氰化物,游離的氰離子,簡單金屬中的氰化物和氰絡(luò)合物,不包括鈷氰絡(luò)合物和硫代氰酸鹽。
范圍:0.001 mg/L~0.250 mg/L。
檢出限:0.001 mg/L。
連續(xù)流動分析儀包括4個部分:自動進(jìn)樣器、化學(xué)反應(yīng)單元、檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。
實驗原理:樣品與蒸餾溶液(pH=3.8)混合,經(jīng)紫外消解后(復(fù)雜氰化物分解)進(jìn)入在線蒸餾系統(tǒng),于125 ℃真空條件下蒸餾后釋放出氫氰酸,氫氰酸被0.1 mol/L氫氧化鈉吸收,此吸收液在緩沖溶液(pH=5.2)存在下,與氯胺T作用形成氯化氰,氯化氰再與異煙酸及巴比妥酸反應(yīng)生成紅色物質(zhì),在600 nm波長處測其吸光度,比色皿光程為50 mm。
采集的水樣需貯存于用無氰水清洗并干燥后的聚乙烯塑料瓶或硬質(zhì)玻璃瓶中?,F(xiàn)場采樣時需用所采水樣淋洗3次后再采集水樣。
樣品采集后必須立即加氫氧化鈉固定,一般每升水樣加0.5 g固體氫氧化鈉。當(dāng)水樣酸度高時,應(yīng)多加固體氫氧化鈉,使樣品pH>12。
采集的樣品應(yīng)及時進(jìn)行測定。如果不能及時測定樣品,必須將樣品在4 ℃以下冷藏,并在采樣后24 h內(nèi)分析樣品。
蒸餾溶液:檸檬酸、氫氧化鈉、蒸餾水。
pH=5.2的緩沖溶液:鄰苯二甲酸氫鉀、氫氧化鈉、蒸餾水、Brij35。
氯氨-T溶液:氯氨-T、蒸餾水。
顯色劑:1,3-二甲基巴比妥酸、異煙酸、氫氧化鈉、蒸餾水。
0.1 mol/L氫氧化鈉:氫氧化鈉、蒸餾水。
1 mol/L氫氧化鈉:氫氧化鈉、蒸餾水。
標(biāo)準(zhǔn)曲線配置質(zhì)量濃度分別為0.005 0、0.010 0、0.020 0、0.050 0、0.100 0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液(見表1),配置過程用0.01 mol/L氫氧化鈉溶液稀釋定容。標(biāo)準(zhǔn)溶液需要每次新制。
表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的質(zhì)量濃度值
1) 打開穩(wěn)壓器電源。
2) 合上自動進(jìn)樣器開關(guān),合上兩個小蠕動泵泵蓋,將進(jìn)樣針清洗液管路放入0.01 mol/L氫氧化鈉沖洗液中。
3) 打開主機電源,合上2個蠕動泵泵蓋及空氣拉環(huán),將所有試劑管路放入蒸餾水中,走水約30 min??諝饫h(huán)放下時應(yīng)注意不要沖擊下去,而應(yīng)提住拉環(huán)放下去。
4) 打開冷卻水順序為:電源→循環(huán)→制冷。
5) 打開紫外消解器、氣泵及加熱器(打開時查看設(shè)定溫度,S1檢測池溫度37 ℃,S2加熱器溫度125 ℃)。
6) 將試劑管線插入相應(yīng)的試劑瓶,開始走試劑。
7) 關(guān)閉自動進(jìn)樣器開關(guān),打開電腦主機,待進(jìn)入主屏界面后,依次打開自動進(jìn)樣器、數(shù)據(jù)采集器。
8) 打開電腦,進(jìn)入軟件,進(jìn)入表格設(shè)置界面,編輯表格,A6為最高點引導(dǎo),A5為次高點校正,Wt為清洗,A1~A6為標(biāo)準(zhǔn)系列,A7為次高點校正,Wt為清洗,A11~A20為待測樣品。對照編輯好的樣品表格,放置樣品。
9)待加熱器溫度達(dá)到設(shè)定值后,選擇分析項目,點擊監(jiān)視器按鈕,觀察基線情況。等待30 min左右,基線走平穩(wěn)后,關(guān)閉監(jiān)視器窗口。點擊start按鈕,在彈出的對話框中點OK按鈕。選擇保存路徑,命名文件,點擊保存按鈕,開始取樣檢測。
10) 樣品分析完畢,軟件報警后自動回復(fù)初始界面。
1) 關(guān)閉加熱器、消解器,將所有試劑管路放入蒸餾水中,走水30 min。30 min后,檢查125°加熱器當(dāng)前溫度是否小于80°(方法為開啟加熱器電源,觀察后馬上關(guān)閉該電源),若小于即可執(zhí)行下面步驟,否則繼續(xù)等待。
2) 關(guān)閉循環(huán)冷卻水,按照制冷→循環(huán)→電源的順序。關(guān)閉氣泵,關(guān)閉進(jìn)樣器,打開進(jìn)樣器蠕動泵泵蓋,將進(jìn)樣針清洗液管路從氫氧化鈉沖洗液中取出置于空燒杯中。
3) 關(guān)閉主機電源,打開蠕動泵泵蓋。
4) 關(guān)閉數(shù)據(jù)采集器電源。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
1) 基線不穩(wěn)定的因素
氣泡不均勻,需檢查空氣管;有接口不好的地方,需檢查模板上的連接口;試劑不好,需新鮮配置,特別是有緩沖溶液需調(diào)節(jié)pH;泵管堵塞或有破裂,
圖2 質(zhì)量濃度值
需檢查后清洗或更換;泵管彈性不好,需檢查后更換泵管。
2) 峰形不好的因素
進(jìn)樣管堵塞,需檢查進(jìn)樣管后更換;樣品中有顆粒雜質(zhì),樣品需要過濾,重新配置;有接口不好的地方,需檢查模板上的連接口;泵管彈性不好,需檢查后更換泵管。
3) 不出峰的因素
標(biāo)準(zhǔn)過期或配錯,需要重新配置;試劑過期或配錯,需要重新配置;進(jìn)樣管堵塞,需檢查進(jìn)樣管后更換;采樣針破裂,需檢查后更換;光度計燈不亮,需更換燈泡;軟件顯示無信號,需要檢查電腦和數(shù)據(jù)采集器是否連接上。
使用SKALAR San++連續(xù)流動-異煙酸巴比妥酸分光光度法測定飲用水中的總氰化物的優(yōu)點:
1) 該法的進(jìn)樣方式是借助于進(jìn)樣閥,將一定體積的樣品以“塞”的形式逐個注射到一定流速的載液中。
2) 該法拋棄了傳統(tǒng)的建立在平衡體系基礎(chǔ)上的穩(wěn)態(tài)概念,樣品在檢測時尚未達(dá)到化學(xué)和物理的平衡,屬于動力學(xué)分析法范疇的定時法。
該方法的引入,大大提高了分析速度,減少了樣品試劑的消耗和副反應(yīng)的發(fā)生,樣品全封閉蒸餾、稀釋和檢測,減少了氰化物對環(huán)境的污染和對人體的危害,并且儀器相對簡單和便宜,成為分析化學(xué)技術(shù)上的一次重大突破。