连续流动注射分析仪在检测水中阴离子表面活性剂时的具体应用

连续流动注射分析仪在检测水中阴离子表面活性剂时的具体应用

连续流动注射分析仪能够将传统的手工分析操作转化为试剂轮流交替加入反应体系的仪器分析方法，具有更高的自动性和便利性。实验表明，连续流动分析仪在检测阴离子表面活性剂时，具有较低的最低检出限，较高的精密度，能够更好的适用于实际的水质分析工作中。

标签：连续流动；阴离子洗涤剂；水质

1 概述

阴离子表面活性剂是普通合成洗涤剂的主要活性成分，使用最广泛的阴离子表面活性剂是直链烷基苯磺酸钠（LAS）。[1]阴离子表面活性剂可分为羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐四大类，具有较好的去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂，产量占表面活性剂的首位。但随着阴离子表面活性剂为我们的生活带来便利之余，也产生了大量含有阴离子表面活性剂的生活污水和工业废水，进而对天然水体环境带来了一系列的不良影响：当阴离子表面活性剂进入水体后，会在水体表面或悬浮物表面附着，产生泡沫甚至发生乳化现象，进而阻碍水中的气体交换，同时，当其在与微生物的作用下发生降解时，又将大量消耗水中溶氧，严重时可导致水体恶化，此外，还有研究表明，低浓度的阴离子表面活性剂对藻类及鱼类产生慢性毒性。因此，我国《生活饮用水卫生标准》（2006年）规定，饮用水中，阴离子表面活性剂不得超过0.3mg/l，[2]《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）规定，I～III类水中，阴离子表面活性剂浓度不得超过0.2mg/l，IV～V类水不得超过0.3mg/l。[3]

目前，针对阴离子表面活性剂的检测手段主要有：早期的红外分光光度法、荧光光度法，较为普遍的亚甲基蓝分光光度法、二氮杂菲分光光度法，此外还有两相滴定法、电化学分析法、高效液相色谱法，以及近来兴起的连续流动注射法。在检测较高浓度曲线或水样时，各方法在检测上限和回收率的比对中并无显著差异，都能满足国家标准的检出限和检测范围。但鉴于日常生产检测的工作实际中，拓展其检测下限和探究其低浓度时的检测精度，为执行《关于实行最严格水资源管理制度的意见》[4]，有着更多的实际意义。

2 试验

2.1 实验方法原理

阳离子染料亚甲蓝与阴离子表面活性剂作用，生成蓝色的盐类，统称亚甲蓝活性物质（MBAS）。该生成物可被氯仿萃取，其色度与浓度成正比，用分光光度计在波长652nm处测量氯仿层的吸光度。[1]连续流动分析仪利用与手工法相同的化学反应原理，将不同反应试剂按照特定的比例注入，以气泡作为间隔，连续通过混合模块、反应模块、分离模块和检测模块，最终得到测量数据。

2.2 主要仪器与试剂

试验仪器：SkalarB.V生产制造的SA5590UV-B连续流动分析仪

实验试剂：LAS-A（纯氯仿）：将氯仿在49℃的水浴中超声脱气30分钟以上。

LAS-B（备用亚甲基蓝溶液）：称0.2g亚甲基蓝，加入50ml无水酒精，充分溶解后再加入50ml蒸馏水。

LAS-C（备用碱性硼酸钠溶液）：称3.166g十水四硼酸钠，加0.66g氢氧化钠，溶于200ml蒸馏水中。

LAS-D（碱性亚甲基蓝溶液）：取17.5ml备用亚甲基蓝溶液B，加入50ml 备用碱性硼酸钠C，再加50ml无水酒精，用蒸馏水定容至500ml，在加入0.2ml Brij35（30%）。

LAS-E（酸性亚甲基蓝溶液）：取3.4ml浓硫酸稀释于300ml蒸馏水中，再加入25g磷酸二氢钠，加入3.75ml备用亚甲基蓝溶液B和25ml无水酒精溶解，用蒸馏水定容至500ml。

2.3 实验方法

打开仪器之前，应先检查管路是否连接完整并且畅通，当确认仪器状况良好后，压下泵盖，放下空气拉环，将无关导管放入去离子水中，以免干摩损耗泵管。然后拉紧进样器导管，打开仪器和进样器。然后打开电脑主机和数据处理器，当听到滴声后，启动FlowAccessV3分析软件。将A管放入无水乙醇中，清洗管路，以带出残留的水分，避免影响试验测量。用针筒吸取15ml无水乙醇，缓慢推入，以清洗比色池。5min后，将A管取出，排空部分管路后插入脱过气的氯仿。当管路中充满了氯仿后，便可以将D管和E管分别插入碱性亚甲基蓝溶液和酸性亚甲基蓝溶液中。检测基线，待基线平稳后，设置实验参数：进样70s，清洗130s，确定试验方法，编制实验表格，之后便可以开始检测。

分析结束后，先取出D管和E管，放入0.01M氢氧化钠溶液中，5min后取出，令其走空气，再取出A管，通入少量空气后，放入无水乙醇中，清洗管路，带出管路中残留的水分。最后将所有管路排空后，关闭仪器和进样器，松开泵盖和空气拉环。

3 实验结果和讨论

3.1 标准曲线

准确移取生产的编号为（E）081639的表面活性剂国家标准物质（1000μg/ml）

10ml，稀释至1000ml，配成浓度为10mg/l的中间液。再分别移取0、1、2、3、4、5、8ml，稀释至100ml，配成浓度依次为0.00mg/l，0.10mg/l，0.20mg/l，0.30mg/l，0.40mg/l，0.50mg/l，0.80mg/l的标准工作曲线。

曲线方程为y=0.1116x-0.0194，（r=0.9984，R2=0.9996）。说明，该曲线在测定范围：0.00～0.80mg/l内，具有较好的线性关系，可以用于进一步的试验探究。

3.2 精密度检测

连续测试某污水样品六次，计算其平均值、标准偏差S，以及相对标准偏差RSD（%），所得数据如表1所示。

3.3 检出限检测

连续测量新制去离子水11次，由此算得仪器检出限以及精密度（最低检出限），所得实验数据如表2所示。

3.4 比对试验的结果

将同时同处取得的两瓶水样分别在不同实验室以相似的试验条件进行检测，所得结果如表3所示。

4 注意事项

第一，亚甲基蓝染料极易染色，使用前后应及时用无水乙醇清洗，以免影响检测结果。

第二，试剂使用前应确保溶解完全或进行过滤，以免细小的不溶物阻塞管道。

第三，对氯仿进行高温超声处理时，温度不宜过高，且注意避光，以免产生能够对人体产生较大毒性的光气等不良产物。

第四，为取得较好的实验结果，所有试剂都需要新鲜配制，所有使用的玻璃器皿及仪器，都不得用洗洁精、洗衣粉等含有阴离子表面活性剂的洗涤剂清洗，都需在酸液中浸泡过夜，然后用去离子水冲洗干净待用。

第五，妥善保存氯仿废液，回收处理或进行无害化处理。

5 结束语

实验表明，利用连续流动-分光光度法，能够大大提高检测效率——200s便可以完成一个水样的检测，相较于以往的任何检测手段，都是极大的进步，这为增加监测断面以及提高检测频次，实现执行最严格水资源管理制度提供了必备的客观条件。同时，通过实验测得，连续流动分析仪在检测阴离子表面活性剂时，