文章信息
- 郝国辉, 沈娟
- HAO Guohui, SHEN Juan
- 农田灌溉水中挥发酚的流动分析-分光光度分析法的建立
- A New Method for Detecting Volatile Phenol in Irrigation Water
- 农业资源与环境学报, 2013, 30(5): 91-93
- Journal of Agricultural Resources and Environment, 2014, 31(6): 513-520
- http://dx.doi.org/
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文章历史
- 收稿日期:2013-05-10
农田灌溉水中的酚类物质在高浓度时可影响作 物的正常生长和产量,甚至造成作物的死亡,同时农 田灌溉水中的酚还可能造成作物体内酚量的增加,且 作物体内的酚量与灌溉水中酚浓度具有正相关性。
对于农田灌溉水中酚的含量检测,主要采用传统 的四氨基安替比林分光光度法[1]及溴化容量法。以上 两种方法样品消耗量大,前处理过程复杂而烦琐,分 析时间长,数据的重现性和准确度差。采用流动分析 仪对农田灌溉水中的挥发酚进行检测具备很多优点: 该方法使用样品量少,操作过程简单,分析速度快捷; 同时通过在线蒸馏后的比色测定能够弥补手动蒸馏 的不足,从而提高了数据的精密度与准确性。 1 材料与方法 1.1 主要仪器和试剂
仪器:带505 nm 滤光片以及在线蒸馏装置的 San++流动分析仪;实验室常规分析仪器。
试剂:挥发酚标准溶液(1 000 mg·L-1),4-氨基安 替比林,磷酸,铁氰化钾,氢氧化钠,磷酸二氢铵,磷酸 氢二铵,超纯水(无酚)等。所用试剂均为优级纯。 1.2 测定方法 1.2.1仪器参数
进样时间:60 s;清洗时间:120 s;空气注入:1 s; 蒸馏温度:135 ℃。
仪器工作流程图如图 1 所示。
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图 1 流动分析仪测定挥发酚流程图 |
按照该仪器方法中要求配制试剂,按照流程图连 接管路。将样品置于自动进样器样品盘上,开机稳定 0.5 h,等蒸馏温度达到平衡状态,将试剂管插入各个 试剂瓶中。待基线稳定后,依次对标准溶液、样品开始 进样进行测定。检测结束后,使用超纯水对所有管路 进行清洗30 min以上,最后依次关闭各个仪器单元。
该方法可进行样品直接进样,如样品浑浊有悬浮 物需过滤后进行测定。有些样品中氧化剂、油类、硫化 物、有机或者无机还原性物质和苯胺类会干扰挥发酚 的测定,可在样品中加入磷酸直至pH<4 和1 g·L-1硫 酸铜以消除干扰。 2 结果与讨论 2.1 标准曲线及检出限
实验条件下,配置0、50、100、200、400、600、800、 1 000 滋g·L-1标准浓度曲线并测定其吸光度。结果表 明在此范围内进行测定的吸光度与挥发酚浓度呈线 性关系,线性方程为:A=254.280 86ρ-2 162.590 14,相 关系数0.999 7。同时对空白溶液进行20 次连续进 样,计算其检出限为3 μg·L-1。
挥发酚标准谱图如图 2 所示。
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图 2 挥发酚标准曲线谱图 |
相比较HJ 503—2009 中直接分光光度计的检出 限10 μg·L-1来说,该方法的检出限更低。 2.2 准确度与精密度
上述实验条件下对水质挥发酚200341 标准物质 进行连续测定21 次,结果见表 1。
按要求对水质挥发酚标准样品进行处理后,直接 进样所得结果均扣除样品空白。21 次数据平均值为 109.2,该数据在标准值的允许误差范围内。
实验条件下对农田灌溉水W008 号进行挥发酚 的测定,测定6 次结果见表 2。由表 2 可见,6 次标准偏差与相对标准偏差为10%,该数据符合实验室质量 控制指标中对精密度的要求[2]。
上述实验条件下对W008 号水进行添加回收实 验,添加量为100 μg·L-1,对样品进行10 次测量,所 得结果见表 3。从表 3 中可看出,该添加回收实验的 回收率为98.6%,符合实验室质量控制指标[2]。
本实验分别对农田灌溉水、质量控制样品、目标 样品添加回收进行了检测,检测结果均达到目标要 求。综上所述本方法测量的准确度、精密度均符合要 求,而且比传统方法有更高的稳定性和重现性。 2.3 影响因素及注意事项 2.3.1 试剂影响因素
实验过程中有几次不成功的经验,最终究其原因 在于试剂。主要是受铁氰化钾、四氨基安替比林纯度 的影响,对该2 种试剂进行纯度提升后发现,问题得 到解决。故建议该方法尽量使用优级纯以上试剂。 2.3.2 气泡影响因素
管路中气泡是否均匀,决定了实验数据的准确 度。气泡泵管、进样泵管的压紧等都会影响气泡的均 匀度,以及整个流路的密封性等不确定因素,都是造 成影响的关键因素,发现气泡不均匀需要一一排查。 3 结论
结果证明:通过本方法对农田灌溉水中挥发酚的 测定,所得数据准确可靠。且较传统方法来说,使用该 方法对农田灌溉水中挥发酚进行测定具有以下优点:
(1)取样量少,检测方便快捷。传统方法使用250 mL 样品进行预处理,本方法只需4 mL 左右样品即 可;能够进行自动进样以及在线蒸馏比色等功能,较 传统方法蒸馏减少了人为控制因素。该方法大大节省 了样品、试剂以及人力的消耗,能够更好地适用于大 批量样品挥发酚的快速检测。
(2)检出限低,稳定性重现性好。该方法所得出的 检出限明显低于直接分光光度法的检出限,更能满足 对检测数据精度日益提高的实际需求。且从分析数据 得到的标准偏差与相对标准偏差来看,该方法具有更 好的获取数据的稳定性和重现性。
基于以上实验结果与分析,该方法较传统方法具 有更为显著的优点,建议进一步推广与使用。
[1] | 水质挥发酚4-氨基安替比林分光光度法[S]. |
[2] | 农用水源环境质量监测技术规范[S]. |
[3] | 刘新慧,陈锦燕,周欢. 流动注射法与分光光度法对环境水体中挥发酚测定的比较研究[J].现代仪器,2012,(02):59-61.doi:10.3969/j.issn.1672-7916.2012.02.017. |
[4] | 郑素琴. SKALAR San++型连续流动分析仪测定水中挥发酚的方法研究[J].水利科技与经济,2011,(07):26-27,29.doi:10.3969/j.issn.1006-7175.2011.07.013. |
[5] | 冯杰. 水中挥发酚的测定实验分析[J].商品与质量:学术观察,2012,(03):311. |