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陰離子表面活性劑的熒光光譜法分析的優(yōu)越性

[2013/1/28]

　　陰離子表面活性劑 英文化學(xué)術(shù)語： An-ionic surfactant. 表面活性劑的一類。在水中解離后，生成憎水性陰離子。如脂肪醇硫酸鈉在水分子的包圍下，即解離為ROSO2-O-和Na 兩部分，帶負(fù)電荷的ROSO2-O-，具有表面活性。

　　1.現(xiàn)在國標(biāo)中采用氯仿(化學(xué)純或分析純)萃取，亞甲基藍(lán)比色法檢測原理，主要問題有兩個(gè):

　　1.試劑量太大，萃取非常不方便。容易漏液，造成誤差

　　2.檢測下限不能滿足地表水、河流湖泊、海水、飲用水的需求，只能適合有一定污染的水體。

　　我們提供的方法是分子熒光光度法，具有的明縣優(yōu)勢有以下幾點(diǎn)：

　　1.試劑需要量小，萃取簡單，一般兩分鐘基本可以完成。

　　2.采用吖啶黃做熒光染色劑即熒光示蹤，成本很低，大部分實(shí)驗(yàn)室很容易有這個(gè)條件。

　　3.檢測限低，檢測量程為：0.025到2.0mg/l，濃度高可以稀釋。因此具有良好替代現(xiàn)在中國飲用水國家標(biāo)準(zhǔn)的可能性。希望引起國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)的關(guān)注。

　　4.可以分析自然水、污水、飲用水、井水、海水。滿足不同行業(yè)對(duì)洗滌劑有效成份濃度的監(jiān)測。

　　5.本法考慮了可能潛在的含芳烴石油類的干擾，通過正己烷萃取，可以減少干擾。

　　6.最終經(jīng)過在中國國家環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境研究所的使用實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)曲線可以達(dá)到四個(gè)九，而且測量穩(wěn)定可靠。

　　陽離子表面活性劑

　　試劑50g/L氫氧化鈉溶液

　　5%鹽酸溶液

　　100mg/L曙紅溶液

　　100mg/L陽離子表面活性劑溶液

　　硼酸鹽緩沖液

　　20.0mg/L陽離子表面活性劑溶液

　　1.0mg/L陽離子表面活性劑溶液

　　丙酮，分析純

　　氯仿，化學(xué)純或分析純5%氫氧化鈉溶液

　　陰離子表面活性劑

　　0.1mol/L鹽酸溶液

　　100mg/L吖啶黃溶液

　　100mg/L陰離子表面活性劑溶液

　　10.0mg/L陰離子表面活性劑溶液

　　1.0mg/L陰離子表面活性劑溶液

　　氯仿，化學(xué)純或分析純

　　校準(zhǔn)時(shí)空白溶液在分液漏斗中倒入5ml蒸餾水，加入2ml硼酸鹽緩沖溶液，加0.5ml伊紅溶液及5ml氯仿，萃取1min，分層之后，取4ml底層至帶地塞探針管中，混合1ml丙酮，在樣品池中倒入該溶液測量熒光信號(hào)。在分液漏斗中倒入9ml蒸餾水，加1ml吖啶黃溶液，1ml鹽酸溶液，5ml氯仿，萃取1min，分層后，使用底層測量熒光信號(hào)。

　　一定濃度校準(zhǔn)溶液將空白溶液步驟中5ml蒸餾水換為一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，其余步驟相同。在分液漏斗中倒入5ml一定濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液，4ml蒸餾水，加1ml吖啶黃溶液，1ml鹽酸溶液，5ml氯仿，萃取1min，分層后，使用底層測量熒光信號(hào)。

　　測量第一步油產(chǎn)品的萃。杭尤5ml樣品至分液漏斗中，(預(yù)期的陽離子表面活性劑濃度不低于0.05mg/l)，加入10ml己烷。執(zhí)行1分鐘萃取，在分層后倒掉己烷層。如果預(yù)期的陽離子表面活性劑濃度低于0.1mg/l，則增加水樣品體積至20cm3。

　　第二步：在分液漏斗中加入第一步制備的樣品5ml，2ml硼酸鹽緩沖液，0.5ml伊紅溶液和5ml氯仿，取1min，分層之后，取4ml底層至帶地塞探針管中，混合1ml丙酮，在樣品池中倒入該溶液測量。第一步游產(chǎn)品的萃取：僅當(dāng)分析一些包含油產(chǎn)品的高污染樣品，其濃度高于5mg/l且被分析的樣品產(chǎn)生氯仿萃取物(無染料)時(shí)執(zhí)行。

　　方法：將5ml樣品放入50ml分液漏斗中，加入4–5ml蒸餾水以及10ml己烷。攪動(dòng)該混合物30sec，沉降分層，分離乙烷層。

　　第二步：在分液漏斗中倒入5ml第一步制備的樣品，4ml蒸餾水，加入1ml吖啶黃溶液，1ml鹽酸溶液，5ml氯仿，萃取1min，分層后，使用底層測量。

　　使用熒光多參數(shù)液體分析儀，檢測天然水、飲用水和廢水樣品的陰離子表面活性劑濃度的方法

　　1適用范圍和使用

　　本文介紹了一種使用液體分析儀，用熒光技術(shù)測定天然水、飲用水和廢水樣品的陰離子表面活性劑濃度的方法。

　　適用于本方法的濃度為0.025到2.0mg/l(未采樣或萃取稀釋)。如果分析樣品中的陰離子表面活性劑的濃度高于該可測量濃度范圍，則允許按照如下方法對(duì)樣品進(jìn)行稀釋：將樣品濃度稀釋到可測濃度范圍內(nèi)，且稀釋比率不高于100倍。

　　如何消除萃取物中，由石油產(chǎn)品和有機(jī)雜質(zhì)著色所造成的干擾?這項(xiàng)技術(shù)將在第7.1節(jié)中介紹。

　　2不確定度

　　本文所介紹之陰離子表面活性劑測量方法的不確定度，不高于表1中的值。

　　表1

　　當(dāng)置信度Р=0.95時(shí)的測量不確定度

　　量程，mg/l測量不確定度，??，%

　　從0.01到0.1(含0.1)

　　從大于0.1到1.0(含1.0)

　　從大于1.0到2.0(含2.0)50

　　30

　　20

　　當(dāng)用蒸餾水稀釋樣品時(shí)的不確定度，等于測量所提供的稀釋樣品的陰離子表面活性劑不確定度，該樣品的稀釋不確定度不應(yīng)超過3%。

　　3器具、試劑和材料

　　下面的器具、試劑、材料和溶液，均用于陰離子表面活性劑濃度的測定。

　　3.1器具及其標(biāo)準(zhǔn)

　　液體分析儀

　　二等精確度的通用實(shí)驗(yàn)室天平

　　質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

　　移液管，需帶有2-2-5，2-2-10刻度

　　1，2，5cm3莫爾吸量管，二等精確度

　　2-100-2，2-500-2，2-1000-2，2-50-2量瓶

　　陰離子表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)溶液

　　3.2試劑

　　蒸餾水

　　乙烷

　　氯仿，化學(xué)純或分析純1

　　吖啶黃，純或進(jìn)口

　　十二烷基硫酸鈉，分析純

　　pH試紙

　　鹽酸，化學(xué)純

　　氫氧化鈉，化學(xué)純

　　“紅絲帶”脫鈣過濾器

　　3.3輔助器具

　　分液漏斗，容積為50cm3

　　實(shí)驗(yàn)室漏斗

　　耐熱燒杯，容積為100см3

　　平底燒杯，容積為100，500和1000сm3

　　3.4制備溶液

　　3.4.1氫氧化鈉溶液，質(zhì)量比為5%

　　將5g氫氧化鈉溶液溶解在95сm3的蒸餾水中。在聚乙烯瓶中，該溶液可保存2個(gè)月。

　　3.4.20.1mol/l鹽酸溶液

　　將500-600сm3蒸餾水倒入平底燒杯中，再加入8.4сm3濃鹽酸，充分混合。然后，將該溶液稀釋到1000сm3。該溶液是穩(wěn)定的。

　　3.4.3100mg/l染料溶液

　　將10.0mg吖啶黃放入100cm3容積的燒瓶中，加入50–60сm3溫?zé)岬?40-50?С)蒸餾水，不斷攪動(dòng)使其充分溶解，并在黑暗環(huán)境中放置幾小時(shí)。然后加入蒸餾水至刻度處。該溶液可在玻璃杯中保存不超過1個(gè)月。

　　3.4.4100mg/l陰離子表面活性劑溶液

　　濃度為100mg/l的陰離子表面活性劑溶液，在容積為1000сm3的燒杯中，用蒸餾水溶解1安瓿(0.1g)陰離子表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)溶液來制備。在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，該溶液最多可保存1個(gè)月。

　　注意：在缺少陰離子表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)溶液的情況下，可以按照如下流程制備濃度為100mg/l的基本溶液。將確為同一批的50mg十二烷基硫酸鈉倒入容積為500cm3的量瓶中，用蒸餾水溶解并稀釋至刻度處。

　　3.4.510.0mg/l陰離子表面活性劑溶液

　　將5сm3的100mg/l的陰離子表面活性劑溶液(第3.4.4節(jié))，倒入50сm3量瓶中，再用蒸餾水稀釋至刻度處。該溶液可保存一周。

　　3.4.61.0mg/l陰離子表面活性劑溶液

　　將5сm3的10mg/l的陰離子表面活性劑溶液(第3.4.5節(jié))，倒入50сm3量瓶中，在用蒸餾水稀釋至刻度處。該溶液需即制即用。

　　4測量方法

　　該方法基于帶有吖啶黃染料的陰離子表面活性劑離子對(duì)的氯仿萃取物，用液體分析儀，通過熒光測定技術(shù)，來測定該萃取物中陰離子表面活性劑的濃度。

　　5操作條件

　　為測量陰離子表面活性劑，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)提供如下條件：

　　•環(huán)境溫度20?5?С;

　　•大氣壓強(qiáng)84.0-106.7кPа(630-800mm汞柱);

　　•空氣濕度在溫度25?С時(shí)，不高于80%;

　　•電源電壓從187到242V;

　　•交流電頻率50?1Hz.

　　6預(yù)操作流程

　　如下流程應(yīng)作為預(yù)操作來執(zhí)行：采樣以及樣品制備(根據(jù)需要)、制備校準(zhǔn)溶液以及校準(zhǔn)液體分析儀。

　　6.1采樣

　　只有螺絲帽或地塞玻璃瓶才能用來收集和運(yùn)輸樣品。在收集樣品之前，應(yīng)按照附錄A對(duì)玻璃器具進(jìn)行準(zhǔn)備和清潔檢查。

　　應(yīng)在樣品收集后的24小時(shí)之內(nèi)完成分析。樣品應(yīng)該存放在約4-6?С的冰箱中。收集樣品的最小容積應(yīng)為50cm3。

　　6.2校準(zhǔn)溶液的制備和液體分析儀的校準(zhǔn)

　　在校準(zhǔn)和測定陰離子表面活性劑的整個(gè)過程中，№13濾光片應(yīng)用于激發(fā)通道，№14濾光片應(yīng)用于檢測通道。

　　6.2.1基本溶液萃取物的制備

　　為了準(zhǔn)備基本溶液萃取物，將9cm3蒸餾水倒入一個(gè)準(zhǔn)備好的分液漏斗中，加入1cm3染料溶液(第3.4.3節(jié))、1cm3鹽酸溶液(第3.4.2節(jié))、5cm3氯仿，實(shí)施1分鐘萃取。在分離階段之后，使用約0.5–1сm3的有機(jī)(底)層來沖洗分液漏斗的活栓和壺嘴，再倒入2.5-3сm3溶液至樣品池中。

　　6.2.2基本溶液的測量

　　當(dāng)分析儀為使用模式時(shí)，進(jìn)入“MethodSelection(方法選擇)”菜單并選擇“Luminescence(發(fā)光)”方法時(shí)，再進(jìn)入“Calibration(校準(zhǔn))”菜單，設(shè)置變量"С0"-"С6"和"J0"-"J6"的值均為零。然后，移動(dòng)光標(biāo)到變量J0的值上，將裝有萃取物的樣品池放入樣品池內(nèi)室，按下"Ent"鍵。分析儀便對(duì)基本溶液的熒光強(qiáng)度進(jìn)行測量，并自動(dòng)將測量結(jié)果存儲(chǔ)在分析儀的內(nèi)存中。

　　6.2.3校準(zhǔn)溶液萃取物的制備

　　將5cm3濃度為1.0mg/l十二烷基硫酸鈉放入分液漏斗中，加入4cm3蒸餾水、1cm3染料溶液、1cm3鹽酸溶液、5cm3氯仿，實(shí)施1分鐘萃取。在分離階段之后，使用約0.5–1сm3的有機(jī)(底)層來沖洗分液漏斗的活栓和壺嘴，再倒入2.5-3сm3溶液至樣品池中。

　　6.2.4校準(zhǔn)溶液的測量

　　當(dāng)分析儀為使用模式時(shí)，設(shè)置變量"С1"的值為1000，按下"Ent"鍵把該值保存到分析儀的內(nèi)存中，移動(dòng)光標(biāo)到變量J1的值上，將裝有萃取物樣品池放入樣品池內(nèi)室，按下"Ent"鍵。分析儀便對(duì)校準(zhǔn)溶液的熒光強(qiáng)度進(jìn)行測量，并自動(dòng)將測量結(jié)果存儲(chǔ)在分析儀的內(nèi)存中。

　　6.3檢查校準(zhǔn)功能有效性的方法

　　檢查校準(zhǔn)功能的有效性，是在“Measurement(測量)”模式下，測定一個(gè)或多個(gè)檢查樣本中陰離子表面活性劑濃度。將帶有濃度為0.025–2.0mg/l(詳見表2)陰離子表面活性劑的經(jīng)過認(rèn)證的混合物作為檢查樣本；5сm3檢查樣本，按照第6.2.3節(jié)來制備萃取物。如果檢查樣本中陰離子表面活性劑濃度的測量值，與其預(yù)設(shè)值有偏差，即濃度范圍是2.0–0.5mg/l的最大偏差是10%、濃度范圍是0.5–0.1mg/l的最大偏差是20%以及更低濃度的最大偏差是35%，則可以認(rèn)為校準(zhǔn)是穩(wěn)定的。

　　校準(zhǔn)功能的有效性檢查，應(yīng)每周執(zhí)行一次，且每次需更換一批氯仿，并準(zhǔn)備新鮮的染料溶液。當(dāng)所獲得的結(jié)果不合格時(shí)，應(yīng)重新檢查。