水中苯胺類化合物測定方法的優化

吳 舢，劉 佳，李洪鑫

(天津泰達津聯自來水有限公司 天津 300457)

苯胺類化合物主要來源于制藥、染料、印染、橡膠、石化等工業廢水，具致癌、致基因突變的危害，被列入我國14類優先控制污染物黑名單，也是廢水監測項目中重要的因子之一[1]。目前，測定水中苯胺類化合物的方法有分光光度法、色譜法等。現行國標法——N-(1-萘基)乙二胺偶氮分光光度法，由于有副反應發生而影響測定結果[2]，而且在測定過程受pH值和反應時間的影響。本文通過一系列實驗，對反應過程中的影響因素進行了分析并對測定方法進行了優化。

1 實驗部分

1.1 實驗原理

苯胺化合物在酸性條件下(pH值為 1.5～2.0)與亞硝酸鹽重氮化，再與 N-(1-奈基)乙二胺鹽酸鹽偶合，生成紫紅色染料，對其進行分光光度法測定，測量波長為545,nm。

1.2 儀器設備與試劑

1.2.1 儀器設備

UV-1800分光光度計；分析天平感量 0.01,mg；精密pH試紙0.5～5.0；25,mL具塞刻度試管。

1.2.2 試劑

硫酸氫鉀溶液(100,g/L)；亞硝酸鈉溶液(50,g/L)；氨基磺酸銨溶液(25,g/L)；N-(1-萘基)乙二胺鹽酸鹽溶液(20,g/L)；硫酸溶液(0.05,mol/L)；苯胺標準使用溶液(10.00,mg/L)；新制純凈水。

1.3 實驗方法

取 7個 25,mL具塞刻度試管，分別加入苯胺標準使用溶液 0.0、0.25、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00,mL，均添加純水至 25,mL；向水樣和標準管中，加入硫酸氫鉀溶液 0.5,mL，搖勻，用精密 pH試紙控制 pH值為 1.5～2.0，即為參考值；加 1滴亞硝酸鈉溶液，搖勻，放置 30,min，加入氨基磺酸銨溶液0.5,mL，充分振蕩后，放置 3,min，超聲波至氣泡完全除凈(以消除過量的亞硝酸鈉對測定的影響)；加入N-(1-萘基)乙二胺鹽酸鹽溶液 1.0,mL，搖勻，放置30,min；于 545,nm 波長，用 1,cm 比色皿，以試劑空白為參比測定吸光度值。繪制標準曲線，查出水樣中苯胺的質量濃度。

2 實驗結果與分析

2.1 反應時間的影響

反應時間在重氮偶合反應中起到關鍵性作用。若反應時間過短則重氮偶合反應不完全，從而導致顯色不夠明顯，吸光度值偏小。國標方法要求，在加入亞硝酸鈉溶液后，放置 3,min。操作過程中發現，由于反應時間過短，導致重氮偶合反應不完全，不能達到理想實驗要求。本文提出通過延長反應時間使重氮偶合反應充分進行，并按 1.3實驗方法進行操作，測定濃度為1.648,mg/L的樣品10次，得出的實驗數據見表1。

表1 不同反應時間下吸光度測定結果一覽表Tab.1 Absorbance measurement results under different reaction times

由表1可以看出，在不同反應時間下，濃度為1.648,mg/L的樣品的吸光度有明顯變化，隨著反應時間的延長，吸光度值在逐漸增大，30,min以后，吸光度值趨于穩定狀態，樣品濃度達到 1.653,mg/L。實驗結果表明，在加入亞硝酸鈉溶液后，放置 30,min，樣品吸光度值達到穩定狀態，重氮偶合反應完全，測定結果精密度達到100.3%,，滿足實驗要求。

2.2 pH值的影響

重氮偶合反應要求在酸性條件(pH值為 1.5～2.0)下進行，酸度不夠會導致反應不徹底，吸光度值偏小，從而影響實驗結果的準確性。按國標要求應加入 50,mg硫酸氫鉀來調節 pH值，但此方法操作繁瑣，準確度差，系統誤差偏大。本文通過加入不同體積的硫酸氫鉀溶液(100,g/L)來調節 pH值，并按 1.3實驗方法進行操作，測定濃度為1.648,mg/L的樣品7次，得出的實驗數據見表2。

表2 不同pH下吸光度測定結果一覽表Tab.2 Absorbance measurement results at different pH values

由表2可以看出，隨著硫酸氫鉀溶液加入量的增大，pH值會逐漸變小，酸度增強，當加入量達到0.5,mL時，吸光度值達到最高點且趨于穩定狀態。實驗結果表明，加入 0.5,mL硫酸氫鉀溶液(100,g/L)，重氮偶合反應完全，測定結果精密度高，滿足實驗要求。

3 結 語

本文通過比對實驗分析了測定水中苯胺類化合物的影響因素并對測定方法進行優化，最終得出實驗結論為：通過加入 0.5,mL硫酸氫鉀溶液(100,g/L)來調節 pH 值至 1.5～2.0，在加入亞硝酸鈉(50,g/L)后放置 30,min，可作為測定水中苯胺類化合物的最佳實驗條件。該實驗條件能提高樣品測定的精密度，且操作簡單，減少系統誤差。