对硝基苯酚的分析检测现状[文献综述]

毕业论文文献综述环境工程对硝基苯酚的分析检测现状1前言硝基酚广泛地应用于农药、制药工业、杀虫剂、炸药、以及染料行业，具有致癌、致畸、致突变的潜在毒性，因此对其进行监测在生态环境研究中具有重要意义。

硝基酚类的测定方法有气相色谱法、液相色谱法、紫外分光光度法、荧光光谱法和毛细管电泳法等[1]。

最早采用的测定方法是分光光度法，其检测限偏高[2]；色谱法测定对硝基苯酚[3]，操作繁琐，仪器昂贵，分析成本高。

后来又发展了一种操作更方便的直接用于测定的电化学方法[4-5]。

本文将对对硝基苯酚的分析检测现状做一定的探讨。

2相关分析检测现状和发展2.1气相色谱法在各种色谱分析法中，气相色谱是一项广泛、实用、快速的分析技术。

在石油化工、医药卫生、环境监测、食品检验、合成材料等行业都有广泛的应用。

气相色谱分析法主要是气体和沸点低于400℃的各类混合物的快速分离分析。

采用特殊技术，还可以分析高聚物的裂解产物，并进而对聚合物的结构进行鉴定。

气相色谱与其他仪器联用技术的快速发展使其应用进一步扩展。

仪器的微型化是气相色谱的重要发展方向之一。

在气相色谱法分析中，有关薄涂柱的研究已有报道[6]，用色谱法测定对硝基苯酚也有报道[7]。

对硝基苯酚的沸点为279℃，近沸点就会分解。

在硝基苯酚的合成中[8]，要测定对硝基苯酚，就要避免共存物质苯酚和邻硝基苯酚的干扰。

柱温为150℃是，对硝基苯酚与其它成分分离开的出峰时间仅为3.19min，且峰形对称，容易定量，这样既避免了由于操作温度高时对硝基苯酚分解，又提高了定量准确性和分析速度，其最小检测量为0.84µg，回收率为96.00%,相对偏差为±5.01%[9]。

2.2液相色谱法高效液相色谱分析法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是在传统柱色谱的基础上于20世纪70年代初快速发展的高效分离分析技术，目前也成为一种非常重要的分析方法，在复杂物质的高效、快速分离分析方面发挥着十分重要的作用，特别是在对高沸点、热不稳定性有机化合物、天然产物及生化试样的分析方面有着其他分析方法难以取代的地位。

含有硝基苯的药物和有机磷农药被摄入人体后可转化为对硝基酚（PNP），并随尿排出体外。

摄入量越多，排出量就越大。

国内无测定尿中PNP的标准方法。

文献报道用靛酚蓝比色法测定尿中的PNP，M.E.Morris用高效液相色谱法（HPLC）测定血清及胆汁中的PNP[10]。

离子色谱分析法是在20世纪70年代出现、80年代迅速发展起来的，以无机、特别是无机阴离子混合物为主要分析对象的新的分析方法。

从原理来讲，离子色谱的分离方式仍是基于离子交换的分离机理，属于液相色谱分离模式中的一种。

但由于离子色谱仪器及分离检测过程的一些特殊性，往往作为一种独立的分析仪器出现。

离子色谱法分析无机离子和常见的有机离子的方法已广泛应用，但离子色谱法分析有机酚国内很少报道。

Hustert和Matthews分别对氯代硝基苯和硝基苯的光降解的产物进行过研究，他们推测，硝基苯降解的中间产物可能有硝基苯酚、羧酸类化合物，最终产物可能是硝酸根和二氧化碳[11]。

2.3紫外分光光度法紫外--可见分光光度法：是根据物质分子对波长为200-760nm这一范围的电磁波的吸收特性所建立起来的一种定性、定量和结构分析方法。

操作简单、准确度高、重现性好。

波长长（频率小）的光线能量小，波长短（频率大）的光线能量大。

分光光度测量是关于物质分子对不同波长和特定波长处的辐射吸收程度的测量。

描述物质分子对辐射吸收的程度随波长而变的函数关系曲线，称为吸收光谱或吸收曲线。

紫外-可见吸收光谱通常由一个或几个宽吸收谱带组成。

最大吸收波长（λmax）表示物质对辐射的特征吸收或选择吸收，它与分子中外层电子或价电子的结构（或成键、非键和反键电子）有关。

朗伯-比尔定律是分光光度法和比色法的基础。

这个定律表示：当一束具有I0强度的单色辐射照射到吸收层厚度为b，浓度为c的吸光物质时，辐射能的吸收依赖于该物质的浓度与吸收层的厚度。

其数学表达式为:A=-lgI/I0=εbc式中的A叫做吸光度；I0为入射辐射强度；I为透过吸收层的辐射强度；（I／I0）称紫藤为透射率T；ε是一个常数，叫做摩尔吸光系数，ε值愈大，分光光度法测定的灵敏度愈高。

从化学分析手册（1983）中可知，对硝基苯酚在波长285、312、317nm处的吸收较强，因此选择这3个波长，可对其吸光度（A）分别进行测定。

用紫外分光光度法测定对硝基苯酚的适宜条件为：在4 -10mg/L的浓度范围内，把溶液的PH套到3.5-4.0之间在波长317nm下使用1cm后的石英比色皿进行测定较为适合[12]。

2.4荧光光度法无机化合物本身不产生荧光，可与有机荧光试剂配位构成发光体系后测量，约可测量60多种。

当被测物质本身能够产生荧光时，可通过直接测定荧光强度来确定该物质的浓度。

但大多数有机和无机化合物本身并不产生荧光或荧光量子很低而不能直接测定，此时，可采用间接测定法测定。

间接测定法有两种方式，一是通过化学反应使非荧光物质转变成荧光物质，如荧光标记法；二是通过荧光猝灭法测定，即有些化合物具有使荧光体发生荧光猝灭的作用，荧光强度降低值与猝灭剂浓度成线性关系，可进行定量分析。

2.5毛细管电泳法毛细管电泳（Cappillary Electrophoresis，CE）是一类以毛细管为分离通道，以高压电场为驱动力的液相分离分析新技术。

虽然经典电泳技术早在20世纪30年代就已提出，但其分离度和柱效低等缺点制约了其发展。

20世纪80年代Jorgenson和Lukacs提出用内径小于80µg的毛细管取代传统电泳中的分离柱和分离板，有效地解决了电泳过程中产生的热效应问题，极大地提高了分离效率，使之迅速发展起来，成为目前最有效的分离分析方法。

毛细管电泳具有高效分离、快速分析和微量进样的特点，使分析科学得以从微升水平进入纳升水平，适用于从无机离子到生物大分子、从带点粒子到中性分子的分离分析。

毛细管电泳已广泛用于氨基酸、手性药物、维生素、杀虫剂、无机离子、有机酸、染料、表面活性剂、肽、蛋白质、糖类、糖类、低聚核苷酸和DNA限制性内切片段，甚至整个细胞和病毒颗粒，已成为生命科学、环境及医药分析等领域常用的分析方法。

2.6电化学分析法电化学分析是仪器分析的重要组成部分之一，与光分析、色谱分析一起构成了现代仪器分析的三大支柱。

电化学分析所包含的内容丰富，发展迅速。

该领域中各种新方法、新技术不断出现，电化学分析法已经建立起比较完善的理论体系，在现代化学工业、生物与药物分析、环境分析等领域有着广泛的应用，特别是在生命科学领域更是发挥着其他分析方法难以取代的作用。

电化学分析法是应用电化学的基本原理和实验技术，依据物质的电化学性质，在溶液中有电流或无电流的情况下，来测定物质组成及含量的分析方法。

电化学分析法直接通过测定溶液中的电流、电位、电导、电量等各种物理量，在溶液中有电流或无电流的情况下，来研究、确定参与化学反应的物质的量。

电化学分析法的特点;（1）灵敏度、准确度高、选择性好；检出限可达10-12 mol/L数量级。

（2）电化学仪器装置较为简单，操作方便；常应用到化工生产中的自动控制和在线分析。

（3）应用广泛；无机离子分析；有机电化学分析；药物分析；活体分析。

2.6.1伏安分析法伏安分析法是指以电解为基础、以测定电解过程中的电流-电压曲线（伏-安曲线）为特征的一系列电化学分析法的总称，包括经典极谱分析法、现代极谱分析法、溶出伏安分析法及循环伏安分析法等。

目前，伏安分析法已成为痕量物质测定、化学反应机理的电机过程动力学研究及平衡常数测定等基础理论研究的重要工具。

今年来，电化学分析法在许多方面都得到快速发展。

（1）循环伏安法循环伏安法（Cyclic Voltammetry）一种常用的电化学研究方法。

该法控制电极电势以不同的速率，随时间以三角波形一次或多次反复扫描，电势范围是使电极上能交替发生不同的还原和氧化反应，并记录电流-电势曲线。

根据曲线形状可以判断电极反应的可逆程度，中间体、相界吸附或新相形成的可能性，以及偶联化学反应的性质等。

常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。

对于一个新的电化学体系，首选的研究方法往往就是循环伏安法，可称之为“电化学的谱图”。

本法除了使用汞电极外，还可以用铂、金、玻璃碳、碳纤维微电极以及化学修饰电极等。

通过循环伏安法和缓冲电解研究了酸性条件下对硝基苯酚在掺硼金刚石膜电极上的电化学氧化，结果表明：电解试验发生了多种氧化反应矿化对硝基苯酚，在电解过程中检测到多种可溶性产物如对苯二酚、对苯醌、草酸等[13]。

循环伏安法是一种很有用的电化学研究方法，可用于电极反应的性质、机理和电极过程动力学参数的研究。

但该法很少用于定量分析。

其应用：①电极可逆性的判断循环伏安法中电压的扫描过程包括阴极与阳极两个方向，因此从所得的循环伏安法图的氧化波和还原波的峰高和对称性中可判断电活性物质在电极表面反应的可逆程度。

若反应是可逆的，则曲线上下对称，若反应不可逆，则曲线上下不对称。

②电极反应机理的判断循环伏安法还可研究电极吸附现象、电化学反应产物、电化学—化学耦联反应等,对于有机物、金属有机化合物及生物物质的氧化还原机理研究很有用。

（2）溶出伏安法各种现代极谱分析法解决了经典极谱分析法中存在的不足，使检测灵敏度大幅度提高，但却难以进一步改进。

溶出伏安分析法则是将控制电位电解富集与伏安分析法相结合的一种新的伏安分析法，检出限一般可达10-9~10-8mol.L-1,有时可达10-11mol.L-1,在痕量分析方面有重要作用。

溶出伏安法（stripping voltammetry）包含电解富集和电解溶出两个过程。

首先是电解富集过程。

它是将工作电极固定在产生极限电流电位上进行电解，使被测物质富集在电极上。

为了提高富集效果，可同时使电极旋转或搅拌溶液，以加快被测物质输送到电极表面，富集物质的量则与电极电位、电极面积、电解时间和搅拌速度等因素有关。

其次是溶出过程。

经过一定时间的富集后，停止搅拌，再逐渐改变工作电极电位，电位变化的方向应使电极反应与上述富集过程电极反应相反。

记录所得的电流－电位曲线，称为溶出曲线，呈峰状，峰电流的大小与被测物质的浓度有关。

王凯雄等提出聚乙烯吡咯烷酮修饰碳糊电极溶出伏安法同时测定水中对硝基酚和 2.，4-二硝基苯酚，具有灵敏度高，测定速度快设备简单操作方便和可免除样品的前处理等优点。

2.6.2电化学红外光谱技术硝基化合物电化学还原反应是一个比较复杂的过程，反应条件不同，产生的中间产物不同，其电化学还原机理也不同，而且由于有些中间产物在电还原过程中并不稳定，很难直接分离等到，因此目前很少有文献报道有关硝基化合物中间产物直接信息的表征。