飲用水中的水合肼分析方法探析

何偉嘉

(太原市環(huán)境監(jiān)測中心站，山西 太原 030002)

水合肼又稱水合聯(lián)氨，純品為無色透明的油狀發(fā)煙液體，有淡氨味，具有強(qiáng)堿性和吸濕性。水合肼還原性極強(qiáng)，能與鹵素、硝酸、高錳酸鉀等發(fā)生激烈反應(yīng)，在空氣中可吸收二氧化碳，產(chǎn)生煙霧，是醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、發(fā)泡劑、顯像劑、抗氧劑的原料；大量用作大型鍋爐水的脫氧劑；還用于制造高純度金屬、合成纖維、稀有元素的分離；此外，還用來制造火箭料和炸藥等。水合肼蒸氣刺激鼻和上呼吸道，此外，還可出現(xiàn)頭暈、惡心和中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮等癥狀。液體或蒸氣對眼有刺激作用，可致眼的永久性損害。對皮膚有刺激性；長時間皮膚反復(fù)接觸，可經(jīng)皮膚吸收引起中毒；某些接觸者可發(fā)生皮炎等，若口服會引起頭暈、惡心。

在我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB838-2002)中，將水合肼列為集中式生活飲用水地表水源地80個特定項目之一[1]。目前，測定水合肼的方法有對二甲氨基苯甲醛分光光度法[2-3]、糠醛衍生化-液液萃取-氣相色譜質(zhì)譜法[4]、流動注射法[5]等。其中，以對二甲氨基苯甲醛直接分光光度法的儀器設(shè)備及操作最為簡便。本文即對該方法的檢出限、精密度、準(zhǔn)確度、加標(biāo)回收率等指標(biāo)進(jìn)行了驗證。

1 實驗原理

在酸性條件下，水樣中的肼與對二甲氨基苯甲醛作用，生成黃色醌式結(jié)構(gòu)的對二甲氨基芐連氨，比色定量。

2 主要儀器及試劑

2.1 儀器

722分光光度計；25 mL具塞比色管；萬分之一電子天平；1 000 mL容量瓶；移液管若干。

2.2 試劑

鹽酸溶液(1+11)；本實驗中所用水為去離子水，所用的試劑均為分析純。

對二甲氨基苯甲醛溶液：稱取4.0 g對二甲氨基苯甲醛溶于200 mL乙醇溶液(1+9)中，加鹽酸(1.19 g/mL)20 mL，貯于棕色瓶中，常溫可保存1個月。

肼標(biāo)準(zhǔn)溶液：用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的水合肼標(biāo)準(zhǔn)儲備液稀釋配制，用鹽酸溶液(1+11)稀釋配制，制成質(zhì)量濃度為100 μg/mL的肼標(biāo)準(zhǔn)溶液。

肼標(biāo)準(zhǔn)使用液：由肼標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 μg/mL)稀釋配制，臨用前，用鹽酸溶液(1+11)稀釋配制，制成質(zhì)量濃度為1.00 μg/mL的肼標(biāo)準(zhǔn)使用液。

3 水樣的前處理

在1 L水樣中加入91 mL鹽酸(1.19 g/mL)，使酸度為1 mol/L。處理后的水樣可在冰箱中保存10 d，其濃度無明顯變化。

4 實驗部分

4.1 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

取7支25 mL具塞比色管，用水合肼標(biāo)準(zhǔn)使用液按表1制備標(biāo)準(zhǔn)系列。

表1 肼標(biāo)準(zhǔn)曲線系列

各管中，加入10.0 mL對二甲氨基苯甲醛溶液，混勻，20 min后于458 nm波長下，用3 cm比色皿，以空白為參比，測定吸光度，分別計算出回歸方程。連續(xù)5天繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，其吸光度值見表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)系列吸光度值

5條標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程及相關(guān)系數(shù)分別為：

標(biāo)準(zhǔn)曲線1：y= 0.154x+ 0.005，相關(guān)系數(shù)r=0.9997；標(biāo)準(zhǔn)曲線2：y= 0.152x-0.0003，相關(guān)系數(shù)r=0.9997；標(biāo)準(zhǔn)曲線3：y= 0.157x-0.002，相關(guān)系數(shù)r=0.9998；標(biāo)準(zhǔn)曲線4：y= 0.159x-0.002，相關(guān)系數(shù)r=0.9999；標(biāo)準(zhǔn)曲線5：y= 0.159x-0.001，相關(guān)系數(shù)r=0.9997。5條曲線的相關(guān)系數(shù)r≥0.999，符合要求。

4.2 全程序空白值及檢出限

4.2.1 全程序空白值的測定

連續(xù)5天測定全程序空白樣品，按照制作標(biāo)準(zhǔn)曲線的步驟操作，并計算空白樣品的標(biāo)準(zhǔn)偏差SWb。測定及計算結(jié)果見表3。

表3 全程序空白值的測定與標(biāo)準(zhǔn)偏差

4.2.2 檢出限的確定

4.3 精密性測定

在曲線的線性范圍內(nèi)，對不同濃度的自制樣品(即低濃度、中濃度、高濃度)進(jìn)行測定，選取最高濃度的0.1倍、0.5倍、0.9倍，以0.1C(0.040 mg/L)、0.5C(0.200 mg/L)、0.9C(0.360 mg/L)記，測定精密性，各測定5次。測定結(jié)果見第48頁表4。經(jīng)計算，不同濃度下的精密度完全滿足方法中的質(zhì)控要求。

表4 低、中、高濃度樣品的測定

4.4 準(zhǔn)確度測定結(jié)果

準(zhǔn)確度的測定采用測定加標(biāo)回收率的方法進(jìn)行。分別移取肼標(biāo)準(zhǔn)使用液1.00 mL，經(jīng)過稀釋后質(zhì)量濃度為0.10 mg/L的肼溶液(即標(biāo)準(zhǔn)曲線的第5點，肼質(zhì)量濃度為0.10 mg/L，含量為1.00 μg)，按照制作標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法進(jìn)行稀釋后，顯色，比色，計算加標(biāo)回收率。詳情見表5。其測定指標(biāo)也能滿足方法的要求。

表5 加標(biāo)回收率的測試結(jié)果

4.5 實際樣品的測定

在進(jìn)行實際樣品的測定時，選擇了我市某水源地的水樣。測定水樣及其加標(biāo)樣品的吸光度，經(jīng)校準(zhǔn)曲線計算出該樣品中的肼含量，并通過公式(1)計算出水樣中水合肼的含量。經(jīng)計算，實際水樣中未檢測到水合肼，其加標(biāo)樣品回收率為96.2%。

(1)

式中，ρ(N2H2·H2O)為水樣中水合肼的質(zhì)量濃度，mg/L；m為從校準(zhǔn)曲線上查得的水樣中肼的質(zhì)量，μg；V為水樣體積，mL；1.56為水合肼的質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)。

經(jīng)計算，測得該樣品水合肼濃度低于檢出限。

5 結(jié)語

綜上所述，用對二甲氨基苯甲醛直接分光光度法測定飲用水中的水合肼，操作簡單，其精密度、準(zhǔn)確度及檢出限均符合要求，能滿足飲用水中水合肼的測定。