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【分类号】:X832
摘要:采用连续流动测试分析仪测试水样中的挥发酚,试验的检出限为0.0003mg/L,且有很高的准确度和精密度,适于大批量检测。
关键词:连续流动测试分析仪;挥发酚;检出限;准确度;精密度;加标回收率
酚类化合物属高毒物质,能使细胞蛋白质中毒,对皮肤和粘膜有强烈的腐蚀作用。长期饮用被酚污染的水,可引起头昏、出疹、搔痒、贫血、呕吐及其它各类神经系统症状,并有致癌作用。水中酚含量较高时,鱼肉会有异味,且浇灌农田会造成植物烧苗。根据酚类化合物能否与水蒸气一起蒸出,可分为挥发酚和不挥发酚。挥发酚多指沸点在230℃以下的酚类化合物,通常属于一元酚。
目前,我国普遍采用的测定挥发酚的方法为4-氨基安替比林萃取光度法(HJ503-2009)。在实际操作过程中,该方法有以下局限性:
(1)操作步骤较为繁琐,涉及蒸馏、萃取等多个步骤,遇到大批量样品时耗时耗力,且大量消耗药品;
(2)测试会受器皿的洁净程度、萃取的时间、力度、显色时间等因素的影响,且萃取剂三氯甲烷易于挥发也会影响测试结果;
(3)显色剂4-氨基安替比林通常不纯,配制时常采用苯、三氯甲烷萃取提纯和活性炭等吸附剂吸附提纯的方法,提纯方式不同得到的测试结果也有不同[1];
(4)萃取剂三氯甲烷为有机溶剂,吸入会有毒,操作应通风佩戴防毒面具进行,实验条件要求较高;
(5)按照HJ503-2009的实验方法增加了比色皿的厚度,采用30mm的比色皿进行比色以降低其检出限,实际操作过程中由于三氯甲烷的挥发性和水对其少量吸收,萃取流出液的量常常不够用于比色。
流动注射分光光度法近年来的发展可用于挥发酚的测试,分析过程不必萃取、不必采用有机溶剂、省时省力,且一次配制的药品能大批量使用,减小了用化学法的繁琐步骤和药品用量。本文主要研究连续流动测试分析仪测试挥发酚的方法及其检出限、准确度和精密度。
1 反应原理
采用连续流动测试分析仪自动检测水样中挥发酚的原理是:水样经在线蒸馏,蒸馏出来的挥发酚与碱性铁氰化钾及4-氨基安替比林形成一种红色的络合物,在505nm处吸光度最大,在该波长下经光度计检测后,由数据采集器采集、输出测试结果。
2 试验
2.1 试剂
①蒸馏水:无酚水
②蒸馏试剂:125mL磷酸(85%)+375mL蒸馏水
③储存缓冲液:1.4gNaH2PO4·H2O+100mL蒸馏水
④pH=10缓冲溶液:25gNa2HPO4·2H2O+985mL蒸馏水+10mL储存缓冲液,然后用1M氢氧化钠调pH为10.0,再加入3mLBrij35(30%)试剂
⑤4-氨基安替比林溶液:0.25gC11H13N3O+0.2mL苯酚溶液(10ppm)+200mL蒸馏水
⑥铁氰化钾溶液:0.5gK3[Fe(CN)6]+200mL蒸馏水
⑦苯酚标准贮备液:用10mL大肚移液管移取500mg/L的苯酚标准,定容至100mL容量瓶,配制成50ppm的贮备液
⑧苯酚标准使用液:用10mL大肚移液管定量移取苯酚标准贮备液,定容至500mL容量瓶,配置成1ppm的使用液
⑨苯酚工作标准:分别移取0mL、2mL、4mL、6mL、8mL、10mL苯酚标准使用液配制成0μg/L、20μg/L、40μg/L、60μg/L、80μg/L、100μg/L的工作标准
2.2仪器及流路图
仪器:由德国SKALAR公司生产的连续流动测试分析仪
测试挥发酚时的流路图如图1。
图1 测试挥发酚的流路图
3试验结果分析
3.1 方法标准曲线
连续流动测试分析仪有自动校正工作标准的功能,采用次高点即80μg/L的工作标准校正,以校正后的各标准浓度为横坐标,对应峰高值为纵坐标,所得的标准曲线如图2。
图2 校准曲线图
经线性拟合后,校准方程为:
y=291.78x-0.373
r2=1.0000
其中:y—对应峰高值;
x—挥发酚浓度值,mg/L;
r—线性相关系数。
3.2方法检出限
根据US EPA SW—846中规定,本次试验用无酚蒸馏水重复7次测定空白,然后按照以下公式进行计算:
检出限=3.143δ(δ为重复7次测定的标准偏差)
试验检出限的分析结果见表1。
表1 检出限分析结果表 单位:mg/L
经试验分析、计算,本方法的检出限为0.0003mg/L,与HJ503-2009的检出限一致。
3.3 准确度和精密度试验
3.3.1 质控样试验
试验采用标准代码为200338的挥发酚质控样进行准确度和精密度的试验。采用化学法测定时,该质控样由10mL稀释至1000mL时的浓度为1.08±0.05mg/L。考虑到仪器测试的精密度和工作标准的范围,试验再将其稀释20倍,即测试浓度应在0.054±0.0025mg/L范围内为合格。测试质控样共6次,分析结果见表2。
表2 质控样分析结果表 单位:mg/L
由质控样的6次测试结果,可知测试的浓度值均在质控样范围内,用该方法测试的结果准确度较高。
经6次平行测定,按照以下公式计算相对标准偏差:
相对标准偏差=标准偏差/平均值
经计算分析,试验相对标准偏差为0.0189,用该方法测试的结果精密度较高。
3.3.2 加标回收试验
试验分别取空白样品和稀释20倍后的质控样品于100mL容量瓶中,然后分别加入1mL的标准使用液(即1μg挥发酚)进行加标回收的测试,试验结果见表3。
表3 加标回收分析结果表 单位:μg
经加标回收率的试验分析,该方法的准确度较高。
4 结论
用连续流动测试分析仪能快速测试挥发酚的含量,检出限为0.0003mg/L,且準确度和精密度较高,适用于批量检测。但仍有几点值得注意:
(1)样品浓度较高时需稀释,有氧化剂和硫化物时需进行预处理,水样浑浊时尽可能过滤;
(2)每次测试前,先将各种试剂超声约20分钟,进一步溶解药品、去除水中气泡,避免影响测试结果;
(3)测试对药品的纯度要求较高,尽可能选用纯度较高、生产日期较近的药品。
参考文献
[1]康春莉,王英,杜尧国,等.水体中挥发酚测定方法的改进[J].分析化学研究简报:2000,28(7):872-875
摘要:采用连续流动测试分析仪测试水样中的挥发酚,试验的检出限为0.0003mg/L,且有很高的准确度和精密度,适于大批量检测。
关键词:连续流动测试分析仪;挥发酚;检出限;准确度;精密度;加标回收率
酚类化合物属高毒物质,能使细胞蛋白质中毒,对皮肤和粘膜有强烈的腐蚀作用。长期饮用被酚污染的水,可引起头昏、出疹、搔痒、贫血、呕吐及其它各类神经系统症状,并有致癌作用。水中酚含量较高时,鱼肉会有异味,且浇灌农田会造成植物烧苗。根据酚类化合物能否与水蒸气一起蒸出,可分为挥发酚和不挥发酚。挥发酚多指沸点在230℃以下的酚类化合物,通常属于一元酚。
目前,我国普遍采用的测定挥发酚的方法为4-氨基安替比林萃取光度法(HJ503-2009)。在实际操作过程中,该方法有以下局限性:
(1)操作步骤较为繁琐,涉及蒸馏、萃取等多个步骤,遇到大批量样品时耗时耗力,且大量消耗药品;
(2)测试会受器皿的洁净程度、萃取的时间、力度、显色时间等因素的影响,且萃取剂三氯甲烷易于挥发也会影响测试结果;
(3)显色剂4-氨基安替比林通常不纯,配制时常采用苯、三氯甲烷萃取提纯和活性炭等吸附剂吸附提纯的方法,提纯方式不同得到的测试结果也有不同[1];
(4)萃取剂三氯甲烷为有机溶剂,吸入会有毒,操作应通风佩戴防毒面具进行,实验条件要求较高;
(5)按照HJ503-2009的实验方法增加了比色皿的厚度,采用30mm的比色皿进行比色以降低其检出限,实际操作过程中由于三氯甲烷的挥发性和水对其少量吸收,萃取流出液的量常常不够用于比色。
流动注射分光光度法近年来的发展可用于挥发酚的测试,分析过程不必萃取、不必采用有机溶剂、省时省力,且一次配制的药品能大批量使用,减小了用化学法的繁琐步骤和药品用量。本文主要研究连续流动测试分析仪测试挥发酚的方法及其检出限、准确度和精密度。
1 反应原理
采用连续流动测试分析仪自动检测水样中挥发酚的原理是:水样经在线蒸馏,蒸馏出来的挥发酚与碱性铁氰化钾及4-氨基安替比林形成一种红色的络合物,在505nm处吸光度最大,在该波长下经光度计检测后,由数据采集器采集、输出测试结果。
2 试验
2.1 试剂
①蒸馏水:无酚水
②蒸馏试剂:125mL磷酸(85%)+375mL蒸馏水
③储存缓冲液:1.4gNaH2PO4·H2O+100mL蒸馏水
④pH=10缓冲溶液:25gNa2HPO4·2H2O+985mL蒸馏水+10mL储存缓冲液,然后用1M氢氧化钠调pH为10.0,再加入3mLBrij35(30%)试剂
⑤4-氨基安替比林溶液:0.25gC11H13N3O+0.2mL苯酚溶液(10ppm)+200mL蒸馏水
⑥铁氰化钾溶液:0.5gK3[Fe(CN)6]+200mL蒸馏水
⑦苯酚标准贮备液:用10mL大肚移液管移取500mg/L的苯酚标准,定容至100mL容量瓶,配制成50ppm的贮备液
⑧苯酚标准使用液:用10mL大肚移液管定量移取苯酚标准贮备液,定容至500mL容量瓶,配置成1ppm的使用液
⑨苯酚工作标准:分别移取0mL、2mL、4mL、6mL、8mL、10mL苯酚标准使用液配制成0μg/L、20μg/L、40μg/L、60μg/L、80μg/L、100μg/L的工作标准
2.2仪器及流路图
仪器:由德国SKALAR公司生产的连续流动测试分析仪
测试挥发酚时的流路图如图1。
图1 测试挥发酚的流路图
3试验结果分析
3.1 方法标准曲线
连续流动测试分析仪有自动校正工作标准的功能,采用次高点即80μg/L的工作标准校正,以校正后的各标准浓度为横坐标,对应峰高值为纵坐标,所得的标准曲线如图2。
图2 校准曲线图
经线性拟合后,校准方程为:
y=291.78x-0.373
r2=1.0000
其中:y—对应峰高值;
x—挥发酚浓度值,mg/L;
r—线性相关系数。
3.2方法检出限
根据US EPA SW—846中规定,本次试验用无酚蒸馏水重复7次测定空白,然后按照以下公式进行计算:
检出限=3.143δ(δ为重复7次测定的标准偏差)
试验检出限的分析结果见表1。
表1 检出限分析结果表 单位:mg/L
经试验分析、计算,本方法的检出限为0.0003mg/L,与HJ503-2009的检出限一致。
3.3 准确度和精密度试验
3.3.1 质控样试验
试验采用标准代码为200338的挥发酚质控样进行准确度和精密度的试验。采用化学法测定时,该质控样由10mL稀释至1000mL时的浓度为1.08±0.05mg/L。考虑到仪器测试的精密度和工作标准的范围,试验再将其稀释20倍,即测试浓度应在0.054±0.0025mg/L范围内为合格。测试质控样共6次,分析结果见表2。
表2 质控样分析结果表 单位:mg/L
由质控样的6次测试结果,可知测试的浓度值均在质控样范围内,用该方法测试的结果准确度较高。
经6次平行测定,按照以下公式计算相对标准偏差:
相对标准偏差=标准偏差/平均值
经计算分析,试验相对标准偏差为0.0189,用该方法测试的结果精密度较高。
3.3.2 加标回收试验
试验分别取空白样品和稀释20倍后的质控样品于100mL容量瓶中,然后分别加入1mL的标准使用液(即1μg挥发酚)进行加标回收的测试,试验结果见表3。
表3 加标回收分析结果表 单位:μg
经加标回收率的试验分析,该方法的准确度较高。
4 结论
用连续流动测试分析仪能快速测试挥发酚的含量,检出限为0.0003mg/L,且準确度和精密度较高,适用于批量检测。但仍有几点值得注意:
(1)样品浓度较高时需稀释,有氧化剂和硫化物时需进行预处理,水样浑浊时尽可能过滤;
(2)每次测试前,先将各种试剂超声约20分钟,进一步溶解药品、去除水中气泡,避免影响测试结果;
(3)测试对药品的纯度要求较高,尽可能选用纯度较高、生产日期较近的药品。
参考文献
[1]康春莉,王英,杜尧国,等.水体中挥发酚测定方法的改进[J].分析化学研究简报:2000,28(7):872-875