工作场所空气中氰化氢和氰化物测定方法的改进_曹芳红(1)
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[作者简介]曹芳红(1970-),女,本科,副主任技师,主要从事理化检验和质量管理工作。【经验交流】
工作场所空气中氰化氢和氰化物测定方法的改进
曹芳红,陈晓霞
(浙江省德清县疾病预防控制中心,浙江德清313200)
[关键词]工作场所空气;氰化物;异烟酸-吡唑酮分光光度法
[中图分类号]R134+.4[文献标识码]C[文章编号]1004-8685(2011)10-2569-02
目前,食品中氰化物的定量检测方法[1,2]为异烟酸-吡唑
酮分光光度法,生活饮用水和矿泉水中氰化物的检测方法[3,4]
第一法为异烟酸-吡唑酮分光光度法、第二法为异烟酸-巴
比妥酸分光光度法,矿泉水中还有第三法流动在线蒸馏法,而
工作场所空气中氰化氢和氰化物的测定方法[5]为异烟酸钠-
巴比妥酸钠分光光度法,为了节约资源、提高效率、减少污染,
本文对工作场所空气中氰化氢和氰化物的测定方法进行了改
进,使食品、水、工作场所空气中氰化物的检测方法统一为异
烟酸-吡唑酮分光光度法。
1材料与方法
1.1主要仪器
V-1600可见分光光度计;空气采样器;小型气泡吸收管;
塑料采样夹;DK-24恒温水浴锅。
1.2试剂
1.2.1吸收液(40g/L氢氧化钠溶液)称取4.0g氢氧化
钠,溶于纯水中,并稀释至100ml。
1.2.2酚酞溶液溶解0.1g酚酞于50ml乙醇(95%)中,
用水稀释至100ml。
1.2.3乙酸溶液将1ml乙酸加入到20ml水中。
1.2.4磷酸盐缓冲液,pH=7.0称取34.0g磷酸二氢钾和
35.5g磷酸氢二钠溶于纯水中,并稀释至1000ml。
1.2.510g/L漂白粉溶液[6]称取1g漂白粉(有效氯含量
在25% 30%之间),加水溶解,加入1g无水碳酸钠,用纯
水定容至100ml,不断振摇,放置半小时后过滤,滤液置棕色
瓶中,冰箱保存(可保存3个月)。
1.2.6异烟酸-吡唑酮溶液称取1.5g异烟酸(C
6H
5
O
2
N)
溶于24ml20g/L氢氧化钠溶液中,加水至100ml;另称取
0.25g吡唑啉酮(C
10H
10
N
2
O),溶于20ml N-二甲基甲酰胺
中,合并上述两种溶液,混匀。
1.2.7标准溶液称取0.25g氰化钾于1000ml吸收液中,用下法标定,此溶液为CN-标准贮备液,于冰箱内保存。临用前,用吸收液稀释成1.0μg/ml CN-标准溶液,或用国家认可的氰化物标准溶液配制。
标定方法:取上述标准贮备液10.0ml溶液于150ml锥形瓶中,加入0.1ml试银灵指示剂[溶解0.02g试银灵(对二甲氨基亚苄罗丹宁)于100ml丙酮中],用0.0200mol/L硝酸银溶液滴定至溶液由黄色变为橙红色为止。根据硝酸银溶液的用量计算出CN-的浓度,1.0ml硝酸银溶液(0.0200mol/L)相当于1.04mg CN-。
CN-的浓度(mg/ml)=
1.04(mg/ml)ˑ硝酸银溶液的用量(ml)
10(ml)
1.3实验方法
1.3.1样品的采集
1.3.1.1氰化氢的采集在采样点,串联两只装有2.0ml吸收液的小型气泡吸收管,以200ml/min流量采集10min空气样品。
采样后,立即封闭吸收管进出气口,置清洁的容器内运输和保存。样品尽量在当天测定。
1.3.1.2氰化物的采集在采样点,将装好微孔滤膜(孔径0.8μm)的小型塑料采样夹(滤料直径25mm),以1L/min流量采集5min空气样品。
采样后,将滤膜放入具塞刻度试管内运输和保存。在室温下,样品至少可保存7d。
1.3.2分析步骤
1.3.2.1样品处理氰化氢样品处理:用采过样的吸收管中的吸收液洗涤进气管内壁3次;前后管取出1.0ml样品溶液置于一个具塞刻度试管中,加入1.0ml水,摇匀,供测定。若浓度超过测定范围,用吸收液稀释后测定,计算时乘以稀释倍数。
氰化物样品处理:向装有滤膜的具塞刻度试管中加入10.0ml水,洗脱10min。取出5.0ml,置于另一10ml具塞刻度试管中,供测定。若浓度超过测定范围,用水稀释后测定。1.3.2.2标准曲线的绘制取6只10ml具塞刻度试管,分别加入0.00ml、0.10ml、0.25ml、0.50ml、1.00ml、1.50ml、2.00ml CN-标准使用液,各加水至3.0ml,配成0.00μg、0.10μg、0.25μg、0.50μg、1.00μg、1.50μg、2.00μg CN-标准系列。向各标准系列管加1滴酚酞溶液,用乙酸溶液中和至酚酞退色;加2.5ml缓冲液和40μl漂白粉溶液,摇匀后,盖塞放置5min;加2.0ml显色溶液,加水至刻度,摇匀;在25ħ 40ħ水浴中放置40min;取出,冷却后,在638nm波长下2cm比色皿测量吸光度。以吸光度对CN-含量(μg)绘制标准曲线。
1.3.2.3样品测定用测定标准系列的操作条件测定样品溶液和空白对照溶液,样品的吸光度减去空白对照的吸光度后,由标准曲线得CN-的含量(μg)。
1.4计算
ρ(CN-),mg/m3=
2m
V
2结果
2.1标准曲线及检出限
通过实验表明,改进的方法在0.10 2.00μg/10ml的范围内,线性良好,回归方程m=1.750A-0.045,相关系数r= 0.9998,通过实验及统计学处理,本法的检出限为0.01μg/ml,氰化氢最低检出浓度为0.1mg/m3(以采集2L空气样品计),氰化物最低检出浓度为0.04mg/m3(以采集5L空气样品计)。
2.2方法的精密度与准确度
取孔径0.8μm的微孔滤膜18份于具塞试管中,分别加入250μg/ml的CN-1μl、2μl、4μl,使其在滤膜上含有氰化物为0.25μg、0.50μg、1.00μg三个含量,每个含量各6份,加水10ml洗脱,取5ml用改进后的实验方法进行测定,观察其精密度和准确度结果,见表1。
表1方法的精密度与准确度
样品含量(μg)测定平均值(μg)平均回收率(%)相对标准偏差(%)0.250.261104.43.50
0.500.49498.82.34
1.001.030103.01.82
2.3样品测定结果
日常工作中,采用此法对多家企业工作场所空气中氰化氢和氰化物进行了检测,取得了满意的效果。现提供两家企业6个检测点的检测情况,见表2。
表2日常检测样品检测结果
检测点检测项目短时间接触浓度
(mg/m3)
检测点检测项目
短时间接触浓度
(mg/m3)
镀铜一车间(南)氰化物(按CN-计)<0.04铜包钢车间(东)氰化物(按CN-计)<0.04氰化氢(按CN-计)<0.1氰化氢(按CN-计)<0.1镀铜一车间控制位氰化物(按CN-计)<0.04铜包钢车间控制室氰化物(按CN-计)<0.04氰化氢(按CN-计)<0.1氰化氢(按CN-计)0.13镀铜一车间(北)氰化物(按CN-计)<0.04铜包钢车间(西)氰化物(按CN-计)<0.04氰化氢(按CN-计)0.15氰化氢(按CN-计)0.13
3讨论
3.1pH值和异烟酸浓度的控制
显色反应pH值需控制在6.8 7.5范围内,超过此范围吸光度值明显降低;异烟酸的用量对测定影响很大,其浓度不应低于10g/L。
3.2漂白粉浓度和用量的控制[6]
漂白粉替代氯胺T检测水和食品中氰化物在中心实验室已使用多年,配制好的漂白粉溶液有效氯含量应控制在3g/L 左右,加入量应控制在100μl以下,否则氧化剂可能分解CN-,产生负干扰,本实验采用2.7g/L的漂白粉溶液40μl。加漂白粉时,溶液应是中性,一定要盖紧塞振摇,否则,生成的氰化氢可能挥发。
3.3显色顺序和时间
加入异烟酸—吡唑酮显色剂后,其颜色变化为淡红色→紫红色→蓝色,颜色变化步骤如下:氰化物与漂白粉作用生成氯化氰,氯化氰再与异烟酸作用并水解成3-羧基戊烯二醛,此时应该是由淡红色慢慢变为紫红色的,需要20min,然后水解产物再与吡唑酮进行脱水缩合反应,生成蓝色的化合物,这个过程也是比较慢的,需要20min左右。
3.4干扰试验
工作场所空气中氰化物和氰化氢的测定,主要针对电镀行业,存在的干扰物质主要是锌、铜、银等金属或合金及活化液,活化液主要成分是铜、钴、镍等金属氢氧化物胶体,改用异烟酸-吡唑酮作为显色剂后,进行一系列的干扰试验发现,大量的S2-、SO2-4、Cl-、NO3-、Cu2+、Zn2+、Ag+、Ni2+、Co2+与氰化物共存时不干扰测定,痕量CNS-对氰化物的测定干扰明显,使结果显著增高。
改进后采用异烟酸—吡唑酮分光光度法测定工作场所空气中氰化氢和氰化物,方法的检出限、灵敏度及线性范围与国标法[5]等同,但所用试剂与测定食品、水中氰化物方法相同,这样在实验室只需配制一套试剂就可满足水、食品、空气中氰化物的测定,既节约资源、提高效率,又减少污染、减轻实验人员的劳动强度,同时用漂白粉代替氯胺T,解决了氯胺T难保存的问题,值得在实际工作中推广使用。
[参考文献]
[1]GB/T5009.36-2003.粮食卫生标准的分析方法[S].
[2]GB/T5009.48-2003.蒸馏酒与配制酒卫生标准的分析方法[S].[3]GB/T5750.5-2006.生活饮用水标准检验方法无机非金属指标[S].
[4]GB/T8538-2008.饮用天然矿泉水检验方法[S].
[5]GBZ/T160.29-2004.工作场所空气有毒物质测定无机含氮化合物[S].
[6]曹芳红.漂白粉替代氯胺T检测水和食品中氰化物[J].浙江预防医学,2000,12(7):63-64.
(收稿日期:2011-06-28)