水中非離子表面活性劑測定的方法確認總結

張英杰，馬典云，李衛華（上海天祥質量技術服務有限公司，上海 200233）

水中非離子表面活性劑測定的方法確認總結

張英杰，馬典云，李衛華
（上海天祥質量技術服務有限公司，上海 200233）

廢水中存在的非離子表面活性劑主要存在形式為乙氧基型表面活性劑，本方法用硫氰酸鈷與乙氧基型表面活性劑所形成的藍色絡合物用二氯甲烷萃取，然后用分光光度法測定表面活性劑含量。

非離子表面活性劑；方法確認；光度法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.004

1　前言

非離子表面活性劑（簡稱CTAS，下同）具有良好的洗滌、分散、乳化、增溶、潤濕、發泡、抗靜電、殺菌和保護膠體等多種性能，廣泛地應用于紡織、造紙、食品、洗滌等各行各業。目前，國內外針對非離子表面活性劑含量的檢測方法，主要集中在各科研院所及廠礦企業等針對特定工業廢水的研發方法。而針對廣泛污水、廢水的非離子表面活性劑含量的測試方法少之又少。因此，作為第三方檢測實驗室，開發出一種針對絕大多數種類工業廢水，生活污水中非離子表面活性劑含量的測試方法，顯得尤為必要。

2　實驗部分

概述。原理：廢水中存在的非離子表面活性劑主要存在形式為乙氧基型表面活性劑，本方法用硫氰酸鈷與乙氧基型表面活性劑所形成的藍色絡合物用二氯甲烷萃取，然后用分光光度法測定表面活性劑含量。

方法預期目標：加標回收率在80%～120%范圍之間；測量重復性RSD≤10%；檢出限≤0.05mg/L；定量下限≤0.20 mg/L。

實驗分析。本標準所用試劑除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純化學試劑；實驗用水為新制備的蒸餾水或去離子水。

2.1試劑

2.1.1乙酸乙酯：HPLC級

2.1.2碳酸氫鈉：分析純

2.1.3氯化鈉：分析純

2.1.4氮氣：≥99.99%

2.1.595%乙醇：分析純

2.1.6強酸性陽離子交換樹脂：氫型，0.30mm～1.00mm，001×7型

2.1.7強堿性陰離子交換樹脂：氯型，0.30mm～1.00mm，201×7型

2.1.8非離子表面活性劑標準儲備溶液，1000mg/L

準確稱取1.000g吐溫80（色譜固定液Gd級），用水溶解（超聲機輔助溶解），轉移并定容至1000mL，混勻。此溶液可保存六個月。

2.1.9非離子表面活性劑標準使用溶液，100mg/L

準確移取10.00mL非離子表面活性劑標準儲備溶液（2.1.8），用水溶解并定容至100mL，混勻。此溶液現用現配。

2.1.10硫氰酸鈷銨溶液

將60g六水合硝酸鈷和400g硫氰酸銨溶解在少量水中，混合均勻后定容至1000mL。

2.1.11二氯甲烷（HPLC級）

2.2儀器

常用實驗室儀器和下列儀器。

2.2.1CTAS專用氣浮裝置：參見GB 7494-1987附錄A

2.2.2離子交換柱：內徑10mm～15mm，長度400mm～500mm，下端收縮帶有旋塞或帶彈簧夾的橡皮管。

2.2.3恒溫水浴鍋：室溫～100℃

2.2.4紫外分光光度計：波長200～800nm，1cm比色皿。

2.2.5250mL分液漏斗

2.3標準曲線的制備

標準系列的配制：取一組分液漏斗（2.2.5）7個，分別加入純水和非離子表面活性劑標準使用溶液（2.1.9），使標準溶液中的非離子表面活性劑含量為0ug、100ug、200ug、500ug、1000ug、1500ug、2000ug。加入硫氰酸銨溶液（2.1.10）15mL，充分振蕩1min，靜置1min；加入10.0mL二氯甲烷（2.1.11），充分振蕩1min，靜置15min；以脫脂棉簽拭干分液漏斗頸部殘留水分，取下層有機相至1cm比色皿，以二氯甲烷做參比，在波長620nm處上機分析，繪制標準曲線。

2.4樣品的測定

2.4.1正確連接CTAS專用氣浮裝置，在洗氣瓶內加入100mL乙酸乙酯，底部三通旋塞處于氣路開放、液路關閉狀態；側面上下兩個旋塞均關閉。

2.4.2取待測水樣500mL至1L燒杯，加入5g碳酸氫鈉和100g氯化鈉，超聲器輔助溶解后，轉移至CTAS專用氣浮裝置中，繼續用約400mL純水洗滌燒杯并轉入氣浮裝置中。向氣浮裝置內繼續添加純水至上部溢流口為止。

2.4.3在樣品層上方緩緩加入100mL乙酸乙酯，避免與下層水相混合。

2.4.4慢速鼓入氮氣1min，三通旋塞旋至氮氣進入樣品層底部，調整氣體流速以剛剛不攪動水相與有機相混合為宜。通氣20min。

2.4.5三通旋塞旋至氮氣由底部出口逸出，關閉氣源。靜置5min，開啟側面上層旋塞，收集乙酸乙酯層到100mL燒杯中。

2.4.6沸水浴將乙酸乙酯蒸至將干。

2.4.7加入50mL 95%乙醇（2.1.5），溶解表面活性劑。

2.4.8將離子交換柱按GB 13173-2008 8.4.1樹脂的處理方法處理，樹脂填充進柱后以95%乙醇（2.1.5）浸沒至不留氣泡，將50mL乙醇溶解物以1滴/秒流速過柱。

2.4.9用10mL熱的95%乙醇（2.1.5）沖洗漏斗，再加入250mL 95%乙醇（2.1.5）洗提離子交換柱，收集流出液約400mL。

2.4.10沸水浴將流出液蒸至約10mL，以純水稀釋至100mL，移入250mL分液漏斗（2.2.5）。加入15mL顯色劑（2.1.10），充分振蕩1min，靜置1min；

2.4.11加入10.0mL二氯甲烷（2.1.11），充分振蕩1min，靜置15min；

2.4.12以脫脂棉簽拭干分液漏斗頸部殘留水分，取下層有機相至1cm比色皿，以二氯甲烷做參比，在波長620nm處上機分析

3　結果與討論

3.1標準曲線的線性關系

標準要求線性的相關系數r＞0.999，校正曲線回讀值的百分比在90%～110%之間，實驗結果表明標準曲線的線性關系達到要求，回讀值均在要求范圍以內。在測定樣品時選用平均校正曲線y=0.0001x+0.0004，以保證結果的準確性。

3.2樣品加標回收率、精密度、檢出限和報告限

3.2.1加標回收率

在重復性（n=3）條件下，樣品的回收率測定結果如下：加標量100μg，加標回收率（%）為76.2、81.9、77.1；加標量1000μg，加標回收率（%）為84.5、90.2、86.7；加標量2000μg，加標回收率（%）為75.3、83.4、77.6。加標回收率都在80%～120%之間，符合方法預期的要求。

3.2.2精密度、檢出限及報告限

檢出限依據美國EPA SW-846中規定方法檢出限：LoD=3.143δ（標準偏差δ重復測定7次）；定量下限（LoQ）依據美國EPA SW-846規定LoQ =4 LoD為定量下限。對7次測量結果（CTAS含量依次為77.2433、82.9721、78.1853、86.6637、72.1493、89.7648和 79.1492μg）求得平均值80.8754ug，標準偏差δ=6.0066μg，相對標準偏差RSD=7.4%（預期要求RSD≤10%），檢出限LoD=0.0378mg/L（預期檢出限≤0.05mg/L；取樣體積為500mL），定量下限LoQ=0.1510 mg/L（預期定量下限≤0.20mg/L；取樣體積為500mL），報告限0.20mg/ L（報告限≥定量下限）。

4　結論

依據該方法對工業廢水進行分析，樣品的加標回收率在80%～120%范圍之范圍之間，測量重復性RSD ≤ 10%。 該方法非離子表面活性劑最低檢出限為0.0302mg/L，定量下限為0.1209mg/L，報告限為0.20mg/L。 本方法回收率、測量重復性、檢出限及報告限滿足檢測要求，所以此方法可用于工業廢水中非離子表面活性劑的檢測。

［1］Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 22nd Edition，5540 D. Nonionic Surfactants as CTAS［Z］.

［2］GB7494-1987，水質陰離子表面活性劑的測定亞甲藍分光光度法［S］.

［3］GB/T 13173-2008，表面活性劑 洗滌劑試驗方法［S］.

［4］吳乾菁.污水中非離子表面活性劑的測定——Al（III）-CAS-非離子表面活性劑體系分光光度法［J］.四川師范大學學報（自然科學版），1991，8（03）.

［5］楊成建等.幾種聚氧乙烯型非離子表面活性劑的分光光度法測定及其應用［R］.分析化學研究報告，2006，5（34）：642-646.

張英杰（1976-），男，上海人，高級環境工程師，研究方向：環境測試。