連續(xù)流動分析儀測定氰化物和揮發(fā)酚使用混合標(biāo)準(zhǔn)曲線對標(biāo)準(zhǔn)樣品測定結(jié)果的影響及探討

邵菠昌 陸文靈 沈柳君

（云南省生態(tài)環(huán)境廳駐文山州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，云南文山 663099）

1 引言

氰化物和揮發(fā)酚作為地表水與地下水監(jiān)測的重要指標(biāo)，在日常監(jiān)測的過程中，經(jīng)常需要同時(shí)測定。氰化物一般采用氫氧化鈉作為保存劑，揮發(fā)酚采用硫酸銅和磷酸作為保存劑。然而磷酸等的攜帶給現(xiàn)場監(jiān)測人員造成一定的負(fù)擔(dān)，同時(shí)可能存在監(jiān)測人員疏忽導(dǎo)致的磷酸污染總磷采樣瓶、硫酸銅污染重金屬采樣瓶的風(fēng)險(xiǎn)。并且在使用連續(xù)流動分析儀的過程中，氰化物與揮發(fā)酚放樣位置太臨近，部分分析人員如對通道不夠熟練，有將氰化物與揮發(fā)酚的標(biāo)準(zhǔn)曲線或質(zhì)控樣放反的可能，導(dǎo)致無法出峰，繼而影響后續(xù)樣品的分析。本文將揮發(fā)酚樣品保存劑磷酸和硫酸銅更換為氫氧化鈉，將氰化物與揮發(fā)酚的單標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線配制成混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線，將氰化物與揮發(fā)酚的質(zhì)控樣配制成混合標(biāo)樣，這樣不僅減少了分析人員的工作量，還避免了錯(cuò)誤的發(fā)生。

2 工作原理

2.1 AA3 連續(xù)流動分析儀的工作原理

通過高精度蠕動泵，樣品和試劑經(jīng)壓縮在不同管徑的泵管推動下進(jìn)入系統(tǒng)中，在密閉的管路中連續(xù)流動，同時(shí)被氣泡按一定間隔規(guī)律隔開，試劑和試樣按特定的順序與比例混合、反應(yīng)，顯色完全后進(jìn)入流動檢測池進(jìn)行光度檢測［1］。

2.2 測定揮發(fā)酚的工作原理

在酸性條件下，蒸餾使揮發(fā)性酚類化合物與干擾物質(zhì)分離，蒸餾物在堿性鐵氰化鉀的作用下，與4－氨基安替比林反應(yīng)后測定游離酚和取代酚。生成的紅色反應(yīng)產(chǎn)物在505 nm 波長處檢測。該原理與傳統(tǒng)分光光度法的原理一致［2］。

2.3 測定氰化物的工作原理

將pH 為3.8 的樣品在UV 光作用下分解。采用UV－B 燈（312 nm）和硼硅玻璃螺旋管濾除小于290 nm 紫外光，以防硫氰酸鉀轉(zhuǎn)化成氰化物。125 ℃在線蒸餾后，釋放出氫氰酸，與氯胺－T 反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氯化氰，最后與異煙酸及1，3－二甲基巴比妥酸反應(yīng)形成紅色物質(zhì)，在600 nm 處測定吸光度［3］。

3 實(shí)驗(yàn)部分

3.1 主要儀器

德國AA3 HR4 連續(xù)流動分析儀；進(jìn)樣器；化學(xué)分析模塊（含多通道蠕動泵，化學(xué)反應(yīng)，混合反應(yīng)圈，加熱圈，導(dǎo)管，泵管）；檢測單元及數(shù)據(jù)處理單元；冷卻循環(huán)裝置。

3.2 試劑

揮發(fā)酚所用試劑：50%的曲拉通；儲備緩沖液；鹽酸溶液；1%曲拉通吸收試劑；16%磷酸蒸餾試劑；鐵氰化鉀；4－氨基安替比林。氰化物所用試劑：檸檬酸蒸餾試劑；鄰苯二甲酸氧鉀緩沖溶液；0.2%氯胺-T溶液；異煙酸—巴比妥酸顯色劑。所用試劑均為分析純試劑，實(shí)驗(yàn)用水為去離子水，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為生態(tài)環(huán)境部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

4 結(jié)果與討論

4.1 工作曲線的測定及參數(shù)設(shè)置

4.1.1 揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定及參數(shù)設(shè)置

使用有證物質(zhì)（GSB 07－1281－2000 102316）500 mg/L 逐級稀釋成0.5 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)使用液，分別取10.0，7.5，5.0，2.5，1.0，0.5，0.2，0.0 mL 標(biāo)準(zhǔn)使用液至100 mL 容量瓶中，在每個(gè)容量瓶中加入10 mL 1mol/L的氫氧化鈉，其濃度分別為0.050 0，0.037 5，0.025 0，0.012 5，0.005 0，0.002 5，0.001 0，0.000 0 mg/L（即1C，2C，3C，4C，5C，6C，7C，8C）。然后將標(biāo)液倒入樣品盤，儀器參數(shù)設(shè)置為進(jìn)樣時(shí)間90 s，蒸餾溫度135 ℃，清洗時(shí)間45 s，增益15，基線15%，平滑值30。采用樣品濃度和儀器響應(yīng)值（峰高）來進(jìn)行線性回歸，其曲線方程及線性見圖1。

圖1 連續(xù)流動分析儀測定揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)曲線

4.1.2 氰化物工作曲線的配制及參數(shù)設(shè)置

使用有證物質(zhì)［GBW（E）080115 22045］50 mg/L逐級稀釋成1.0 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)使用液，分別取10.0，7.5，5.0，2.5，1.0，0.5，0.2，0.0 mL 標(biāo)準(zhǔn)使用液至100 mL容量瓶中，在每個(gè)容量瓶中加入10 mL 的1mol/L 的氫氧化鈉，其濃度分別為0.100 0，0.075 0，0.050 0，0.025 0，0.010 0，0.005 0，0.002 0，0.000 0 mg/L。然后將標(biāo)液倒入樣品盤，儀器參數(shù)設(shè)置為進(jìn)樣時(shí)間90 s，清洗時(shí)間45 s，增益90，蒸餾溫度135 ℃，基線15%，平滑值16。采用樣品濃度和儀器響應(yīng)值（峰高）來進(jìn)行線性回歸，其曲線方程及線性分析圖譜見圖2。

圖2 連續(xù)流動分析儀測定氰化物標(biāo)準(zhǔn)曲線

4.2 儀器線性

AA3 HR4 連續(xù)流動分析儀采用樣品濃度和儀器響應(yīng)值（峰高）來進(jìn)行線性回歸，為檢驗(yàn)混標(biāo)對回歸曲線的影響，分別采用混標(biāo)曲線和單標(biāo)曲線進(jìn)行線性回歸，回歸曲線見表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)

通過將氰化物和揮發(fā)酚標(biāo)樣混合進(jìn)行測定，與單標(biāo)測定進(jìn)行比較，樣品濃度與儀器響應(yīng)值之間的線性關(guān)系非常好，相關(guān)系數(shù)r≥0.999 5，單標(biāo)和混標(biāo)曲線線性良好。

4.3 檢出限

4.3.1 揮發(fā)酚檢出限的測定結(jié)果

揮發(fā)酚屬于空白試驗(yàn)中未檢出的物質(zhì)，根據(jù)HJ 168—2020《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》［4］中規(guī)定，將HJ 503—2009《水質(zhì) 揮發(fā)酚的測定 4－氨基安替比林分光光度法》［2］分光光度萃取比色法的檢出限（0.000 3 mg/L）作為估計(jì)方法檢出限，結(jié)合HJ 168—2020 中對空白中未檢出目標(biāo)物質(zhì)的檢出限的計(jì)算要求［4］，特選取約3 倍檢出限濃度點(diǎn)（0.000 9 mg/L）重復(fù)測定11 次，計(jì)算方法檢出限，具體結(jié)果見表2。

表2 揮發(fā)酚0.000 9 mg/L 濃度點(diǎn)重復(fù)測定11 次的結(jié)果及檢出限計(jì)算

從表2 可以看出，揮發(fā)酚的混標(biāo)檢出限為0.000 18 mg/L，單標(biāo)檢出限為0.000 43 mg/L，混標(biāo)檢出限優(yōu)于單標(biāo)檢出限，且優(yōu)于分光光度萃取法的檢出限［2］。

4.3.2 氰化物檢出限的測定結(jié)果

氰化物的檢出限將HJ 484—2009《水質(zhì) 氰化物的測定 容量法和分光光度法》［5］中異煙酸—巴比妥酸分光光度法的檢出限（0.001 0 mg/L）作為估計(jì)方法檢出限，結(jié)合HJ 168—2020 中對空白中未檢出目標(biāo)物質(zhì)的檢出限的計(jì)算要求［4］，特選取約4 倍檢出限濃度點(diǎn)（0.004 0 mg/L）重復(fù)測定11 次，計(jì)算方法檢出限，具體結(jié)果見表3。

表3 氰化物0.004 0 mg/L 濃度點(diǎn)重復(fù)測定11 次的結(jié)果及檢出限計(jì)算

從表3 可以看出，氰化物混標(biāo)檢出限為0.000 37 mg/L，單標(biāo)的檢出限為0.000 42 mg/L，混標(biāo)檢出限優(yōu)于單標(biāo)檢出限，且優(yōu)于HJ 484—2009《水質(zhì)氰化物的測定容量法和分光光度法》中方法3 異煙酸—巴比妥酸分光光度法中檢出限［5］。

4.4 準(zhǔn)確度與精密度

在標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)測定不同濃度的氰化物和揮發(fā)酚樣品，然后進(jìn)行準(zhǔn)確度和精密度測試。分別選用生態(tài)環(huán)境部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所的水中氰化物標(biāo)準(zhǔn)樣品，批號為202272，標(biāo)準(zhǔn)值為32.6±3.0 μg/L；批號為202274，標(biāo)準(zhǔn)值為53.7±5.5 μg/L；批號為202276，標(biāo)準(zhǔn)值為71.7±6.3 μg/L。分別選用生態(tài)環(huán)境部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所的水中揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)樣品，批號為200356，標(biāo)準(zhǔn)值為14.9±1.2 μg/L；批號為200355，標(biāo)準(zhǔn)值為72.5±4.8 μg/L；批號為200362，標(biāo)準(zhǔn)值為94.7±6.7 μg/L。每個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分別進(jìn)行單獨(dú)測定和混合測定，氰化物202272 與揮發(fā)酚200356 混合，氰化物202274 與揮發(fā)酚200355 混合，氰化物202276 與揮發(fā)酚200362 混合，每個(gè)濃度分別測定6 次。

氰化物質(zhì)控樣測定結(jié)果見表4。

表4 氰化物質(zhì)控樣測定結(jié)果

從表4 可以看出，氰化物的3 個(gè)濃度的有證標(biāo)樣采用混合樣或單獨(dú)測定的值均在真值范圍內(nèi)，表現(xiàn)出較好的準(zhǔn)確性，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于2%，表現(xiàn)出較好的重現(xiàn)性和精密度，采樣混合標(biāo)準(zhǔn)曲線和混合有證標(biāo)樣處理后測定無顯著性差異。

揮發(fā)酚質(zhì)控樣測定結(jié)果見表5。

表5 揮發(fā)酚質(zhì)控樣測定結(jié)果

從表5 可以看出，揮發(fā)酚的3 個(gè)濃度的有證標(biāo)樣采用混合樣或單獨(dú)測定的值均在真值范圍內(nèi)，表現(xiàn)出較好的準(zhǔn)確性，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于2%，表現(xiàn)出較好的重現(xiàn)性和精密度，采樣混合標(biāo)準(zhǔn)曲線和混合有證標(biāo)樣處理后測定無顯著性差異。

5 結(jié)論

使用連續(xù)流動分析儀對氰化物和揮發(fā)酚分別進(jìn)行單標(biāo)與混標(biāo)的測定，混標(biāo)曲線與單標(biāo)曲線相比，都具有方法線性好，相關(guān)系數(shù)r≥0.999 5，靈敏度高，檢出限低，準(zhǔn)確度好，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定均在允許的誤差范圍內(nèi)，試驗(yàn)結(jié)果表明，采用氫氧化鈉共同保存氰化物和揮發(fā)酚的標(biāo)準(zhǔn)樣品可行，符合方法要求，因此日常監(jiān)測中可采用氫氧化鈉固定劑同時(shí)保存氰化物和揮發(fā)酚水樣，在實(shí)驗(yàn)室分析過程中可采用混標(biāo)曲線和混標(biāo)已知樣進(jìn)行測定，特別是采用連續(xù)流動分析儀測定時(shí)，不僅可減輕現(xiàn)場監(jiān)測人員攜帶磷酸至采樣點(diǎn)的負(fù)擔(dān)，還可避免疏忽導(dǎo)致其他項(xiàng)目的污染。在實(shí)驗(yàn)室分析采用混標(biāo)不僅節(jié)約時(shí)間，提高工作效率，還能避免因通道放反而無法出峰的情況發(fā)生。