近年来,我国合成洗涤剂的品种、产量迅速增加,其应用广泛,几乎涉及到家庭生活、工农业生产等各个方面。洗涤剂的主要成分是阴离子表面活性剂,工业上使用洗涤剂的清洗水,洗衣工厂废水以及生活污水都含有大量的阴离子表面活性剂,它们是水体污染的主要污染源。检测阴离子表面活性剂常用亚甲蓝比色法,此法需用氯仿反复萃取,操作繁琐,毒性颇大。为克服这一缺点,水相直接显色测定环境水样中阴离子表面活性剂的光度法已有报道[1-3],共振光散射法作为测定方法已有广泛的应用[4-6],并已体现出很好的优越性,但健那绿共振光散射法水相直接测定水中阴离子表面活性剂未见报道。本文建立的方法不需要有机溶剂萃取,操作简便快速,灵敏度高,用于环境水样中ＡＳ的测定,结果满意。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂 970ＣＲＴ荧光分光光度计(上海三科仪器有限公司),ＵＶ8500紫外 可见分光光度计(上海天美科学仪器有限公司),ＰＢ-20标准ｐＨ计(德国赛多利斯有限公司),ＡＢ204-Ｓ电子分析天平(梅特勒-托利多仪器有限公司)。十二烷基苯磺酸钠(ＳＤＢＳ,中国医药集团上海化学试剂公司),配制成摩尔浓度为5.0×10-4ｍｏｌ Ｌ的工作溶液;健那绿(ＪＧ)溶液:浓度为5.0×10-4ｍｏｌ Ｌ;ＫＣｌ-ＮａＯＨ缓冲溶液(ｐＨ12.4)。实验用水为二次蒸馏水,所用试剂均为分析纯。
1.2 实验方法 准确移取适量ＳＤＢＳ标准溶液于10ｍｌ比色管中,依次加入ＫＣｌ-ＮａＯＨ缓冲溶液(ｐＨ12.4)1.50ｍｌ,ＪＧ溶液0.20ｍｌ,稀释至刻度后摇匀。将溶液置于λｅｘ=λｅｍ处进行同步扫描,可得共振光散射光谱。在共振光散射峰625ｎｍ处测量溶液的散射光强度,记为Ｉ1;同时测量试剂空白的散射光强度,记为Ｉ0,△Ｉ=Ｉ1-Ｉ0。激发和发射狭缝宽度均为5.0ｎｍ。
2 结果与讨论
2.1 ＳＤＢＳ与ＪＧ的作用及光谱性质 按实验方法测得ＪＧ-ＳＤＢＳ体系的共振光散射(ＲＬＳ)光谱如图1所示。由图1可看出ＳＤＢＳ和ＪＧ本身ＲＬＳ信号都很微弱。当ＳＤＢＳ与ＪＧ作用生成缔合物时,体系的共振光散射大大增强。在最大散射峰625ｎｍ处,共振光散射增强程度(△Ｉ)在一定范围内与ＳＤＢＳ的浓度成线性关系。为了得到最好的灵敏度,本实验选定λｅｘ=λｅｍ=625ｎｍ作测定波长。考虑到一定浓度的ＳＤＢＳ加入所导致的ＲＬＳ增强有可能超出仪器的测定范围,在某些测定情况下,把仪器灵敏度参数调至最低档(1档),而其它条件不变(此仪器的灵敏度参数调节不改变物质本身的特征波长,只改变各波长处的信号值大小)。例如,图2、图3所示结果是在灵敏度置为1档时测出的。由吸收光谱图可看出,随着ＳＤＢＳ的加入量不断增大,ＪＧ在605ｎｍ处的吸光度逐渐降低,这是因为ＪＧ与ＳＤＢＳ反应生成了离子缔合物的缘故。由图1和图2可以看出,ＪＧ-ＳＤＢＳ体系在625ｎｍ附近的共振光散射峰在其吸收峰605ｎｍ附近的吸收带中,由此可说明ＪＧ-ＳＤＢＳ体系在625ｎｍ附近的散射是共振光散射或者说是共振瑞利散射[6]。
2.2 酸度的影响 试验了Ｈ3ＰＯ4(5ｍｏｌ Ｌ),邻苯二甲酸氢钾-ＨＣｌ(ｐＨ3.0),邻苯二甲酸氢钾-ＮａＯＨ(ｐＨ5.0),ＫＨ2ＰＯ4-ＮａＯＨ(ｐＨ7.0),Ｔｒｉｓ-ＨＣｌ(ｐＨ8.0),ＮａＨＣＯ3-ＮａＯＨ(ｐＨ10.4),ＫＣｌ-ＮａＯＨ(12.4)等不同缓冲体系。结果以ＫＣｌ-ＮａＯＨ(12.4)缓冲体系的△Ｉ最大,然后进一步试验不同ｐＨ值ＫＣｌ-ＮａＯＨ缓冲体系的影响,实验结果如图3。由图3可知,ｐＨ为12.4时,体系的△Ｉ最大,所以本实验选用ｐＨ12 4的ＫＣｌ-ＮａＯＨ缓冲体系控制溶液酸度。
2.3 反应温度及时间的影响 反应在常温下即可顺利进行,反应10ｍｉｎ后ＲＬＳ强度稳定,本实验选定15ｍｉｎ为测定时间。
2.4 健那绿用量的影响 在1.0×10-5ｍｏｌ Ｌ的ＳＤＢＳ存在下,试验了健那绿用量的影响,结果如图4所示。试验发现当ＪＧ用量为0.20ｍｌ,即ＳＤＢＳ与ＪＧ的摩尔比为1:1左右时,体系的共振光散射增强最大。
2.5 标准曲线 分别移取不同体积的5 .0×10-4ｍｏｌ Ｌ的ＳＤ ＢＳ于10ｍｌ比色管中,按实验方法测量共振光散射强度,绘制标准曲线。结果表明,在1.0×10-5ｍｏｌ Ｌ的ＪＧ存在下,ＳＤＢＳ的线性范围为0～34.8μ犂 10ｍｌ,线性回归方程为:△Ｉ=-5.8358+9.8730Ｃ(μｇ 10ｍｌ),ｒ=0.998。
2.6 共存离子的影响 在最佳实验条件下,对5.0×10-6ｍｏｌ Ｌ的ＳＤＢＳ进行共振光散射强度测定,相对误差不大于±5%时,下列离子或物质的允许量(ｍｇ)分别为:Ｎａ+(5.0),Ｋ+(6.0),Ｍｇ2+(0.6),Ａｌ3+(0.38),ＮＨ+4(0.6),Ｐｂ2+(0.01),Ｂａ2+(1.0),Ｍｎ2+(0.5),Ｃｏ2+(0.05),Ｚｎ2+(0.15),Ｃｕ2+(0.06),Ｃａ2+(0.4),Ｆ-(0.7),ＨＣＯ-3(2 0),ＥＤＴＡ(9.0),Ｃｌ-(7.7),Ｂｒ-(2.5),草酸(2.0),柠檬酸(5.0),酒石酸(1.25)。
2.7 精密度和检出限 在实验确定的最佳条件下,平行配制10份含5.0×10-6ｍｏｌ Ｌ的ＳＤＢＳ样品,按实验方法测定后进行精密度检验,相对标准偏差为3.8%。经11次空白平行实验,按ＣＬ=3Ｓｂ ｋ(Ｓｂ表示空白溶液的标准偏差,ｋ表示工作曲线的斜率)公式计算方法的检出限为17.8ｎｇ ｍｌ。
2.8 样品分析 用水样采集瓶取几处环境水样,过滤后,准确移取适量水样,调节ｐＨ至8后再过滤(大多数重金属离子在ｐＨ8时沉淀),小心加热浓缩5倍,以蒸馏水定容,取5.00ｍｌ按实验方法测定,并进行加标回收实验,用工作曲线法计算水样中ＡＳ含量(以ＳＤＢＳ计),同时按现行标准方法———亚甲蓝法进行对照实验,实验数据经统计学处理,结果见表1。查表知ｔ0.05(10)=2.228,从表1可见,ｔ或|ｔ|<ｔ0 05(10),故两种方法测定结果无显著性差异。 | |
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