乙二胺偶氮光度法用于苯胺监测的研究.doc

乙二胺偶氮光度法用于苯胺监测的研究 姚晔萍，张青，杨海红 （上海申泽环保科技有限公司，上海xx08） 摘要：苯胺化合物为芳香胺类的代表。苯胺类化合物在酸性条件下与亚硝酸盐重氮化，再与盐酸萘乙二胺偶合，生成紫红色染料，根据波长在545nm处的吸收进行定量。通过实验研究，确定了测定苯胺的最佳反应条件，苯胺标准曲线方程为Y0.01783x0.00756，线性相关系数为0.9982，该方法的检出限为0.022mg/L。重复性实验中测得相对标准偏差为5%，当加标量为5g时，平行测定6次，回收率为97%104%；所测得的标准样品在标准值范围内，并将所建立的方法用于环境中苯胺的测定。 关键词：苯胺测定；ph值调节；分光光度法；温度；时间 ：X830.2：A：（15）012 目前，环境中苯胺的监测方法主要有光度法（包括流动注射光度法、紫外分光光度法、荧光分光光度法）；色谱法（包括气相色谱法、液相色谱法）；电化学法（包括微分脉冲伏安法、吸附溶出伏安法、极谱法）等，它们均有各自的优缺点。流动注射光度法、荧光分光光度法、液相色谱法、色谱法、电化学分析法这类方法具有灵敏、选择性高、重现性好等优点。但样品预处理过程复杂，难度高，对操作人员的要求也相应较高。 于桂玲1等利用苯胺具有芳香性和共轭性,在紫外光区有特征吸收峰的特点，于230nm处，1cm石英比色皿对样品进行紫外分光光度测定，检出苯胺浓度为0.008mg/L,测定上限为5mg/L，该方法方法快速、准确、灵敏、简便易行，解决了目前测定水中苯胺类化合物所用试剂毒性大、操作繁琐、测定时间长等问题。 本研究对现行规范的盐酸萘乙二胺分光光度法进行了讨论。 1实验 1.1仪器与试剂 实验仪器：岛津UV-2450可见紫外分光光度计；具塞比色管，25mL。 0.05mol/L硫酸溶液：取2.78mL浓硫酸（分析纯）于1L水中。 苯胺标准储备溶液：于25mL容量瓶中加入0.05mol/L硫酸溶液10mL，称量质量为28.1147g，然后加入2滴苯胺，再一次称量质量为28.1560g，用0.05mol/L硫酸溶液稀释至刻度，摇匀，每毫升溶液中所含苯胺的量为1.652mg/mL。 苯胺标准使用溶液：取1.652mg/mL苯胺标准储备溶液0.605mL于100mL容量瓶中，用0.05mol/L硫酸溶液稀释，此溶液为每毫升含10.0g苯胺的标准使用溶液（用时现配）。本研究所用苯胺应为无色透明的液体，如色泽变黄应重新蒸馏后使用。 萘乙二胺盐酸盐：本研究使用颜色很浅的二极品，直接配制保存于冰箱中，可稳定较长时间。配制时在水浴上温热至溶液清亮并全部溶解，过滤后稀释至所要体积，储存于棕色玻璃瓶中，冰箱保存。此溶液不宜多配，当溶液浑浊时应重新配制。 1.2反应机理 萘乙二胺偶氮光度法测定苯胺的机理为苯胺类物质与亚硝酸盐在强酸溶液中反应形成重氮盐,过量的亚硝酸盐以氨基磺酸铵分解后，重氮盐与萘乙二胺作用,发生偶合反应生成染料,根据545nm波长处的吸光度进行定量。 1.3实验方法 取25mL的具塞比色管，加入5%硫酸氢钾溶液调节pH值至1.52.0（用精密pH试纸测试），加亚硝酸钠溶液，摇匀，放置3min。加入氨基磺酸铵溶液，充分振荡后，放置3min。待气泡除尽，加入盐酸萘乙二胺溶液，用水稀释至刻度，摇匀，放置30min。于545nm波长处，用10mm比色皿以水为参比测定吸光度。 2结果与讨论 2.1实验条件的优化 2.1.1酸度的选择 该化学反应必须在酸性条件下进行。本实验用硫酸氢钾溶液调节pH值，并考察了pH值对测定1.0g/mL苯胺反应体系吸光度的影响。结果表明，在1.04.0范围内，该反应体系在pH值为1.52.0时吸光度达最大值。因此，实验中用5%硫酸氢钾溶液调节pH值至1.52.0，实验温度为25，时间为30min，苯胺1mL。 pH值对测定苯胺反应体系吸光度的影响见图1。 2.1.2显色温度的选择 由于温度对显色反应有影响,刘红涛2等研究指出显色温度应该在2230之间。本试验比较了显色温度对显色反应的影响,考察在2230显色温度下测定苯胺反应体系吸光度的影响。结果表明显色温度曲线在28时，吸收峰最高，所以选28作为显色温度。其他实验条件为：pH值1.52.0，时间30min，苯胺1mL。 显色温度对测定苯胺反应体系吸光度的影响见图2。 2.1.3显色时间的选择 在pH值为1.52.0；温度为28；1.0g/mL苯胺1mL条件下考察不同显色时间对吸光度的影响。结果显示，30min后，吸光值趋于稳定,达到最大，故选择30min作为显色时间。 显色时间对测定苯胺反应体系吸光度的影响见图3。 2.2萘乙二胺偶氮光度法用于苯胺的分析研究 2.2.1标准曲线绘制 分别取7支25mL的具塞比色管，配置标准溶液系列。 苯胺标准溶液取样量见表1。 向各标准管加入10硫酸氢钾溶液调节pH值至1.52.0（用精密pH试纸测试），加1滴5亚硝酸钠溶液，摇匀，放置3min。加入2.5氨基磺酸铵溶液0.5m，充分振荡后，放置3min。待气泡除尽，加入2盐酸萘乙二胺溶液1.0m，用水稀释至刻度，摇匀，于28放置30min。于545nm波长处，用10mm比色皿，以水为参比测定吸光度。以苯胺含量（g）对应空白校正后的吸光度绘制校准曲线。 苯胺标准溶液吸光度见表2，标准曲线见图4。 2.2.2最低检出限 检出限按已扣除空白值后的吸光度与0.01相对应的浓度值为检出限，即：DL=0.01/K=0.01/0.01781=0.56（g）。取样体积为25mL时，检出限为0.022mg/L。国家标准3光度法中苯胺的检出限为0.03g/mL，本实验为0.022mg/L。 2.2.3重复性和加标回收 对采集的上海市闵行区邱径港（联农路断面）水样，平行取12份水样，6份用于样品测定；剩余6份用于加标回收测定，分析步骤同标准系列。 苯胺水样加标回收测定结果见表。 2.2.4质控措施 取10mL标准样品（国家环保总局标准样品，标号为GSBZ50034-95（批号204013）同标线操作。标准样品吸光度A=0.296，（空白：A=0.024），代入校准曲线Y0.001781x+0.0034，所得含量为15.1g，浓度为1.51mg/L，理论值为1.520.10mg/L，所测得的标准样品在标准值范围内。 苯胺标准曲线方程为Y0.01781x0.0034，线性相关系数R2为0.9993。该方法的检出限为0.022mg/L。重复性实验中测得相对标准偏差为5%，当加标量为5g时，平行测定6次，回收率为97%104%；所测得的标准样品在标准值范围内。 3结论 用萘乙二胺偶氮光度法测定苯胺时，以5%硫酸氢钾溶液调节pH值至1.52.0，显色时间30min后,吸光值趋于稳定，显色温度为28。加氨基磺酸铵后，要充分振荡，使气泡除尽,直至试管壁上不附着小气泡为止，再加盐酸萘乙二胺，所测结果无论精密度、回收率和相对准确度都符合国家标准要求。应用于河水中痕量苯胺的检测和国家标准样品考察，均取得满意结果，并且该方法简便、灵敏，容易掌握，可用于环境监测分析领域里对苯胺的监测。 参考文献 1依滋麦夫H.环境中常见污染物（第三辑）M.北京：中国环境科学出版社，1989 2LeitheW.TheAnalysisofOrganicPollutantsinWaterandWastewaterM.AnnArborMichigan，1973 3GB11889-89，水质苯胺类化合物的测定N-（1-萘基）乙二胺偶氮分光光度