常見有效氯試劑代替氯胺T在氰化物測定中的應用及探討

摘要：采用異煙酸-吡唑啉酮分光光度法測定水中氰化物，使用次氯酸鈉溶液和二氯異氰尿酸鈉代替氯胺T進行顯色，解決了氯胺T試劑易失效的問題。通過繪制校準曲線，確定了次氯酸鈉溶液和二氯異氰尿酸鈉的最佳使用量約為27ml/L和11g/L，實驗精密度滿足要求，確定了兩者配置成溶液后可在4℃環(huán)境中保存5天。

關鍵詞：有效氯;氰化物;氯胺T;次氯酸鈉;二氯異氰尿酸鈉

Abstract：The isonicotinic acid-pyrazolinone spectrophotometric method was used for the determination of cyanide in water. Sodium hypochlorite solution and sodium dichloroisocyanurate were used instead of chloramine T for color development.By drawing a calibration curve， the optimal usage of sodium hypochlorite solution and sodium dichloroisocyanurate was determined to be about 27ml / L and 11g / L， and the experimental precision met the requirements. It was determined that the two can be used in the solution at 4℃ environment. Save for 5 days.

Key words：Available chlorine;Cyanide;Chloramine T;Sodium hypochlorite;Sodium dichloroisocyanurate

氰化物一般并不存在于在自然界中，目前環(huán)境中氰化物的主要來源為工業(yè)排放。氰化物和氰氫酸是被廣泛應用的工業(yè)原料，攝影沖印、采礦提煉、制革、塑料、染料及電鍍等行業(yè)日常生產過程中都會排放含氰廢物廢水。[1]飲用水以及排放污水中的氰化物含量屬于國家重點監(jiān)測項目。測定水中氰化物一般采用異煙酸-吡唑啉酮或異煙酸-巴比妥酸分光光度法。測定中的有效氯試劑氯胺T，其在測定中有舉足輕重的地位，然而氯胺T可能會由于保存不當而變質影響顯色效果。本文重點討論氯胺T，次氯酸鈉（安替福民）溶液和二氯異氰尿酸鈉三種不同的有效氯試劑在異煙酸-吡唑啉酮分光光度法測定氰化物中的應用。

1 碘量法測定有效氯試劑中有效氯的含量[2]

有效氯是指含氯化合物中氧化態(tài)的氯，在氧化還原反應中起到氧化作用。

按照標準方法準備試劑材料，并對國藥市售的氯胺T，次氯酸鈉溶液和二氯異氰尿酸鈉進行實驗。實驗結果見表1。

2 實驗原理及試劑

2.1 顯色實驗原理

在中性條件下，樣品中的氰化物與有效氯反應生成氯化氰，再與異煙酸作用，經水解后生成戊烯二醛，最后與吡唑啉酮縮合生成藍色染料，在一定濃度范圍內其色度與氰化物的質量濃度成正比。[3]

2.2 儀器

紫外可見分光光度計，10mm石英比色皿，控溫水浴鍋和25mL比色管等一般實驗室常用儀器。

2.3 試劑

按照標準分析方法要求準備氰化鉀標準溶液（1.00mg/L，以CN-計）和試劑，有效氯溶液參照方法要求以及碘量法測定的三種試劑中有效氯含量按需配制。實驗過程中的化學試劑均為符合國家標準的分析純化學試劑，實驗用水為新制備的不含氰化物和有效氯的超純水。

3 實驗步驟和結果分析

3.1 最大吸收波長的校準

取3支比色管，均加入1.00mg/L氰化鉀標準溶液4.00mL，加1g/L氫氧化鈉溶液至10mL。向各管中加入5.0mL磷酸鹽緩沖溶液，混勻。分別迅速加入的三種有效氯溶液（2.4g/L，以有效氯計）0.2mL，立即蓋塞，混勻，放置3min。向各管中加入5.0mL異煙酸-吡唑啉酮混合溶液，混勻。加水稀釋至標線，搖勻。在30℃的水浴鍋中放置40min。立即用10mm比色皿在分光光度計中在波長400nm～800nm范圍內進行掃描，繪制光譜曲線，測定最大吸收波長。光譜掃描曲線見圖1，最大吸收波長測定結果均在638nm處。

由實驗結果和圖1可見，雖然改變了加入的有效氯試劑種類，但上三條光譜峰型一致沒有雜峰，且沒有對此方法顯色的最大吸收波長造成影響。可得出在此實驗條件下，有效氯試劑均可與氰化物反應生成關鍵的中間產物氯化氰，同時也沒有發(fā)生對異煙酸-吡唑啉酮分析方法的顯色結果造成影響或改變的其他反應，故在顯色原理上此兩種試劑代替氯胺T可行。

3.2 試劑使用量的確定

為了獲取更好的實驗結果，在不改變緩沖溶液和顯色劑的條件下，加入不同濃度的有效氯試劑0.2mL繪制校準曲線計算相關系數。并為了獲取更好的顯色能力，將實驗中所有0.4mg/L校準曲線濃度點的吸光度列出。實驗結果見表2和表3。

由表2和表3可見，當次氯酸鈉溶液的有效氯濃度配置成1.7g/L及以上時，校準曲線相關系數良好，小于1.7g/L時欠佳。二氯異氰尿酸鈉的有效氯濃度配置成0.7g/L及以上時，校準曲線相關系數良好，小于0.7g/L時欠佳。顯色吸光度上，隨著配置的有效氯濃度升高，相同濃度的吸光度逐漸降低。驗證了在較高的有效氯濃度條件下，有效氯除了與CN-反應生成氯化氰以外，還會在有效氯的氧化作用下解離成氮氣和二氧化碳，故有效氯濃度越高，吸光度越低。[4]

綜合相關系數和吸光度的實驗結果，最終次氯酸鈉溶液采用有效氯濃度為1.7g/L進行實驗，即移取約2.7mL次氯酸鈉（安替福民）溶液至水中并定容至100mL;二氯異氰尿酸鈉采用有效氯濃度為0.7g/L進行實驗，即稱取約1.1g二氯異氰尿酸鈉溶于水中并定容至100mL。

3.3 校準曲線的繪制

配置濃度為0.00mg/L、0.02mg/L、0.05mg/L、0.10mg/L、0.20mg/L、0.30mg/L、0.40mg/L、0.50mg/L的校準點，每種有效氯試劑的校準曲線重復配置10組。按照標準方法進行顯色后測定吸光度，繪制吸光度的平均值與濃度的校準曲線。

使用氯胺T配置的校準曲線方程y=1.3266x+0.0002，相關系數=0.99993;使用次氯酸鈉配置的校準曲線方程y=1.2582x–0.0018，相關系數=0.99992;使用二氯異氰尿酸鈉配置的校準曲線方程y=1.1775x–0.0012，相關系數=0.99990。

使用不同的有效氯試劑在方法要求的線性范圍內均能繪制氰化物校準曲線，且相關系數良好，無顯著性差異。

3.4 方法檢出限以及測定下限[5]

按照標準驗證方法要求，分別對一組相同濃度的7個經前處理的樣品進行測定，并計算方法檢出限和測定下限，見表4。

由表4可得，不同有效氯試劑的方法檢出限和測定下限測試結果均滿足方法中要求。

3.5 精密度實驗

對一經前處理后的樣品分別進行6次重復顯色測定，并計算相對標準偏差。

氯胺T，次氯酸鈉，二氯異氰尿酸鈉的相對標準偏差分別為0.62%，0.53%，0.20%。

故不同有效氯試劑的顯色重復性良好，均能滿足平時檢測要求。

因本文討論的是不同的有效氯試劑在顯色過程中的應用，并不涉及前處理，在校準曲線相關系數良好的前提下，進行準確度實驗并無意義。

3.6 溶液有效期評價

將配置好的有效氯試劑保存在4℃的冰箱中，通過每日使用各種有效氯試劑測定0.4mg/L氰化物溶液的吸光度來評價其在4℃條件下的有效期，所用顯色劑溶液當天準確稱量定容配置。

由表5可見，前五天每種有效氯試劑顯色后的吸光度變化不大，從第六天開始，吸光度相對于前五天均有增大，結合之前的實驗結論，有效氯濃度越低，吸光度越大，可得出從第六天開始，試劑溶液中的有效氯開始降低。故得到有效氯試劑可在4℃條件下保存5天。

4 實驗結論

次氯酸鈉溶液和二氯異氰尿酸鈉均可代替氯胺T進行氰化物的顯色實驗。方法檢出限和精密度均符合要求。在日常實際工作中有一定的實用價值。

參考文獻

[1]黃潔娥.測定水中總氰化物的影響因素研究[J].廣東化工，2013，13（40）：188-189.

[2]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5750.11-2006 生活飲用水標準檢驗方法 消毒劑指標[S].北京：中國標準出版社，2009.

[3]環(huán)境保護部.HJ 484-2009 水質 氰化物的測定 容量法和分光光度法[S].北京：中國環(huán)境科學出版社，2009.

[4]方艷玲，方艷敏.“84”消毒液代替氯胺T對酒和糧食及水中氰化物含量的測定[J].中國誤診學雜志，2004（4）：546-547.

[5]環(huán)境保護部.HJ 168-2010 環(huán)境監(jiān)測 分析方法付標準制修訂 技術導則[S].北京：中國環(huán)境科學出版社，2009.

收稿日期：2020-05-10

作者簡介：徐晨歡（1989-），男，漢族，本科學歷，研究方向為環(huán)境檢測。