專利名稱：一種酚和陰離子表面活性劑的同時比色測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，是一種同時快速分析酚和陰離子表面活性劑的比色測定方法。
背景技術(shù)：
酚是一種高毒、耗氧有機(jī)污染物，它的毒性作用是與細(xì)胞原漿中蛋白質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成變性蛋白質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)胞失去活性。陰離子表面活性劑進(jìn)入水中聚集在水和其他微粒表面，產(chǎn)生泡沫或發(fā)生乳化現(xiàn)象，從而影響大氣與水間氧氣的交換，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，危害水生生物。因此，二者均是評價水污染的重要指標(biāo)。酚的現(xiàn)有比色測定方法主要是4-氨基安替比林分光光度法(參見國標(biāo) HJ503-2009)，其原理是在堿性介質(zhì)中，鐵氰化鉀將酚氧化成醌類物質(zhì)，4-氨基安替比林與醌形成橙紅色的安替比林復(fù)合物，氯仿將此復(fù)合物萃取至有機(jī)相，該有機(jī)相色度與酚的濃度成正比，即可實(shí)現(xiàn)酚的測定。陰離子表面活性劑的現(xiàn)有測定方法是亞甲藍(lán)分光光度法(參見國標(biāo)GB7494-37)，其原理是采用亞甲藍(lán)與陰離子表面活性劑形成藍(lán)色復(fù)合物，再用氯仿將此復(fù)合物萃取至有機(jī)相，該有機(jī)相色度與陰離子表面活性劑濃度成正比，即可實(shí)現(xiàn)陰離子表面活性劑的測定。這兩種方法雖能準(zhǔn)確測定，但操作復(fù)雜，耗時，無法滿足現(xiàn)場快速測定酚和陰離子表面活性劑的要求。同時，目前在水質(zhì)監(jiān)測中存在一個重大問題，就是酚和陰離子表面活性劑的測定要分別采用不同的方法和試劑，分別檢測，完成酚和陰離子表面活性劑的兩個指標(biāo)的測定需要極長的時間(至少需1小時以上)。因此，迫切需要發(fā)展一種酚和陰離子表面活性劑的同時測定方法，以大幅度縮短檢測時間。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，本發(fā)明的目的是針對酚和陰離子表面活性劑無法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場快速測定存在的問題，提供一種酚和陰離子表面活性劑的同時比色測定方法。本發(fā)明在堿性介質(zhì)中，采用氧化劑將酚氧化為醌類物質(zhì)，采用復(fù)合顯色體系將醌和陰離子表面活性劑同時顯色形成不同的有色復(fù)合物，采用萃取劑將兩種復(fù)合物同時萃取至有機(jī)相，最后通過比色同時檢測有機(jī)相中兩種有色復(fù)合物的濃度，從而實(shí)現(xiàn)酚和陰離子表面活性劑的同時快速測定。上述堿性介質(zhì)是指，所有穩(wěn)定的堿性物質(zhì)，包括NaOH、NH4Cl-NH3 · H2O, Na2HPO4-NaH2PO4等，堿性必須保證pH彡9。上述氧化劑是指，具有氧化性及良好穩(wěn)定性的物質(zhì)，包括K3Fe(CN)6、K2Cr2O7, KMn04、Naa0等。濃度范圍為0.廣20mmol/L。其濃度會影響酚被氧化成琨類物質(zhì)，濃度太小，會使酚氧化不完全，濃度太大，會存在嚴(yán)重的光散射。上述復(fù)合顯色體系是指，兩種及以上相互不反應(yīng)的顯色劑，可按任意比例配成所需濃度，其中顯色劑是指能與其他物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生有色復(fù)合物的物質(zhì)，包括4-氨基安替比林與亞甲藍(lán)或孔雀綠或羅丹明B等混合。濃度范圍為;TlOOOumol/L。其濃度會影響有色復(fù)合物的產(chǎn)生，濃度太小，會使檢測物顯色不完全，濃度太大，會產(chǎn)生嚴(yán)重的背景干擾。上述萃取劑是指，不與水互溶的透明液體，包括三氯甲烷、二氯甲烷、甲苯等。萃取劑的用量是影響有機(jī)相有色復(fù)合物濃度的重要因素，用量范圍為纊20mL，它的量過小會導(dǎo)致萃取不完全，它的量過大會使光學(xué)檢測的吸光度過低，不利于光學(xué)測量。綜合以上因素，在既滿足氧化能力、顯色能力和萃取能力又不影響光譜測定的前提下，應(yīng)選擇出合適的顯色劑濃度、氧化劑濃度、堿性介質(zhì)、萃取劑等條件。本發(fā)明的創(chuàng)新在于采取兩個物質(zhì)在同一個溶液中一起顯色，再一起萃取至同一個有機(jī)相，一次性測定有機(jī)相得出一張有兩個物質(zhì)的光譜圖。本發(fā)明與現(xiàn)有酚和陰離子表面活性劑的分析測定方法相比，通過采用復(fù)合顯色、 同步萃取、同時檢測的方法，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和效果
首先，本發(fā)明采用復(fù)合顯色體系，同時顯色，使兩個指標(biāo)可同時檢測，大幅度縮短檢測時間。其次，本發(fā)明采用同步萃取，將兩個有色復(fù)合物同時萃取至有機(jī)相，節(jié)省萃取劑用量和萃取時間。再次，本發(fā)明一次比色操作即可同時檢測出兩個指標(biāo)的濃度，簡化了操作步驟。最后，本發(fā)明用于水樣測定時間短、靈敏度高、檢出限低。因此，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)環(huán)境水質(zhì)同時、快速、現(xiàn)場檢測。本發(fā)明用于環(huán)境水質(zhì)酚和陰離子表面活性劑的測定，具有上述獨(dú)特優(yōu)勢，易于推廣應(yīng)用。


圖1是測定水中酚和陰離子表面活性劑的一種檢測流路圖； 圖2是同時測定酚和陰離子表面活性劑的光譜圖3A和圖;3B是酚和陰離子表面活性劑測定的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面用實(shí)施例及其附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明同時測定酚和陰離子表面活性劑的一種檢測流路如圖1所示，圖中Rl表示堿性介質(zhì)和氧化劑的混合溶液，R2表示復(fù)合顯色體系，S表示樣品，1、2、3表示開關(guān)，D表示檢測池，P表示蠕動泵，W表示廢液池。采用圖1所示的檢測流路，依次打開3號開關(guān)，抽取水樣，打開1號開關(guān)，抽取氧化體系，打開2號開關(guān)，抽取復(fù)合顯色體系，至檢測池D中，萃取后光譜檢測有機(jī)相，將廢液排于廢液池W，兩種復(fù)合物光譜圖見圖2。實(shí)施例1
本實(shí)施例采用在堿性介質(zhì)中，用氧化劑將酚氧化成醌類物質(zhì)，用復(fù)合顯色體系對醌和陰離子表面活性劑顯色成不同的有色復(fù)合物，用萃取劑將兩種復(fù)合物萃取至有機(jī)相，比色測定有機(jī)相。其中堿性介質(zhì)選用PH=IO的NH4Cl-NH3 · H2O,氧化劑選用濃度為1. 44mmol/L 的Kfe (CN)6，復(fù)合顯色體系選用lO.Oumol/L亞甲藍(lán)、0.400mmol/L 4-氨基安替比林，萃取劑選用三氯甲烷，將復(fù)合顯色體系用萃取劑配制，每次實(shí)驗操作僅需2. 5mL萃取劑配制的復(fù)合顯色體系。酚和陰離子表面活性劑工作液將(TO. 500mg/L苯酚溶液和(Tl. 00mg/L十二烷基硫酸鈉(SDS)配成混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度分別為0mg/L，0. 025mg/L苯酚+0. lmg/L SDS， 0. 05mg/L 苯酚 +0. 2mg/L SDS，0. lmg/L 苯酚和 0. 4mg/L SDS，0. 2mg/L 苯酚和 0. 6mg/L SDS。本發(fā)明采用雙波長對光譜測定的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分別建立酚和陰離子表面活性劑的標(biāo)準(zhǔn)曲線，見圖3A和圖;3B。酚和陰離子表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)方程的斜率分別為0. 696,0.715, 本法空白溶液測定5次求得酚和陰離子表面活性劑的檢出限分別為0.003 mg/L、0.016 mg/ L。(檢出限=3X空白的標(biāo)準(zhǔn)偏差/標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率)。采用本法與國標(biāo)法對水樣進(jìn)行測定，結(jié)果見表1、表2 表1樣品中酚含量的測定結(jié)果
1…， 本發(fā)明 ‘ 國標(biāo)法 I 水樣-;
測得值(mgL) Rec(0B) . RSDC0Oi 測得值(mgL:丨 Rec(°o> RSDf0e.)
0—042
由表1可見，本發(fā)明測定值與國標(biāo)法測定值基本相符，本發(fā)明可用于酚含量為 (TO. 5mg/L水樣的測定，具有寬的適用范圍。
表2樣品中陰離子表面活性劑含量的測定結(jié)果
,_ 本發(fā)明國標(biāo)法水樣-
測得值(mgL) Rec(°oS RSD(0O)測得值(mg L； Rec(°o) RSD(0O)
由表2可見，本發(fā)明測定值與國標(biāo)法測定值基本相符，本發(fā)明可用于陰離子表面活性劑在(Tl. 00mg/L水樣的測定，具有寬的適用范圍。綜上所述，本實(shí)施例中酚和陰離子表面活性劑的最低檢出限為0. 003 mg/L、0. 016 mg/L，本發(fā)明可在10分鐘內(nèi)一次性完成兩指標(biāo)的同時測定。實(shí)施例2
本實(shí)施例中氧化劑選用濃度為2. 50mmol/L的K2Cr2O7，堿性介質(zhì)選用pH=10的 NH4Cl-NH3 · H2O的緩沖溶液，顯色劑選用0. 4mmol/L的4-氨基安替比林和15umol/L的孔雀綠，將氧化劑與堿性緩沖液混合，將4-氨基安替比林和孔雀綠配成復(fù)合顯色體系，選用三氯甲烷為萃取劑，復(fù)合顯色體系采用萃取劑配制，每次實(shí)驗操作僅需2. 5mL萃取劑配制的復(fù)合顯色體系。按照上述步驟對水樣進(jìn)行顯色，萃取后比色檢測有機(jī)相。以(TO. 50mg/L苯酚和(Tl. 00mg/L十二烷基硫酸鈉混合溶液作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，測定樣品中酚和陰離子表面活性劑的濃度。
本發(fā)明對標(biāo)準(zhǔn)溶液光譜測定的數(shù)據(jù)進(jìn)行雙波長處理，分別建立酚和陰離子表面活性劑的標(biāo)準(zhǔn)曲線。酚和陰離子表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率分別為0.533、0. 521，空白溶液測定5次求得酚和陰離子表面活性劑的檢出限分別為0.008 mg/L、0.03 mg/L。(檢出限= (3X空白的標(biāo)準(zhǔn)偏差)/標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率)
采用本發(fā)明與國標(biāo)法對水樣進(jìn)行測定，結(jié)果見表3、表4 表3樣品中酚含量的測定結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種同時比色測定水中酚和陰離子表面活性劑的快速分析方法，其特征在于所述方法是同時測定兩種物質(zhì)，采用在堿性介質(zhì)中，用氧化劑將水中酚氧化成醌類物質(zhì)，用復(fù)合顯色體系與醌類物質(zhì)和陰離子表面活性劑同時形成不同的有色復(fù)合物，用萃取劑將兩種復(fù)合物同時萃取至有機(jī)相，通過比色同時檢測有機(jī)相中兩種復(fù)合物的濃度，實(shí)現(xiàn)酚和陰離子表面活性劑的同時測定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時比色測定水中酚和陰離子表面活性劑的快速分析方法， 其特征在于氧化劑是指具有氧化性及良好穩(wěn)定性的物質(zhì)，選自K3Fe(CN)6、K2Cr2O7, KMnO4, NaCIO，濃度范圍為0.廣20mmol/ L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時比色測定水中酚和陰離子表面活性劑的快速分析方法， 其特征在于所述堿性介質(zhì)是指所有穩(wěn)定的堿性物質(zhì)，PH ^ 9。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時比色測定水中酚和陰離子表面活性劑的快速分析方法， 其特征在于復(fù)合顯色體系是指兩種及以上相互不反映的顯色劑的混合，顯色劑是指能與其他物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生有色復(fù)合物的物質(zhì)，選自4-氨基安替比林與亞甲藍(lán)或孔雀綠或羅丹明B混合，濃度范圍為3 1000umol/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時比色測定水中酚和陰離子表面活性劑的快速分析方法， 其特征在于萃取劑是指不與水互溶的透明液體，選自三氯甲烷、二氯甲烷、甲苯。
全文摘要
本發(fā)明請求保護(hù)一種同時比色測定水中酚和陰離子表面活性劑的分析方法，其采用堿性介質(zhì)中氧化劑將水中酚氧化成醌類物質(zhì)，復(fù)合顯色體系與水中的醌和陰離子表面活性劑同時顯色形成不同的有色復(fù)合物，萃取劑將兩種復(fù)合物同時萃取至有機(jī)相，通過比色同時測量有機(jī)相中兩種有色復(fù)合物的濃度，以實(shí)現(xiàn)酚和陰離子表面活性劑的同時測定。本發(fā)明可解決酚和陰離子表面活性劑現(xiàn)有檢測方法中存在操作繁瑣、耗時、不能實(shí)現(xiàn)兩個指標(biāo)同時快速現(xiàn)場測定的問題。
文檔編號G01N21/78GK102288598SQ201110123450
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者代薇薇, 周蘭, 溫志渝, 莫志宏, 魏文靜 申請人:重慶大學(xué)