35.1 范围
本章规定了用还原-偶氮分光光度法测定城市污水中硝基苯类化合物的方法。
35.1.1 测定范围
本方法测定硝基苯类化合物的最低检出浓度为0.05mg/L。
35.1.2 干扰
酚200mg/L以下、乙醇5%以下、甲醇2.5%以下、丙酮10%以下无干扰。
35.2 方法原理
在含硫酸铜的酸性溶液中,由锌粉反应产生的初生态氢,将硝基苯还原成苯胺,经重氮偶合反应生成紫红色染料,进行比色测定。
当测定含有苯胺化合物的废水时,需测定二份样品,一份不经还原测苯胺类含量,另一份按本方法将硝基苯还原成苯胺类后测定其总吸光度,在减去苯胺类的吸光度后,计算出硝基苯类化合物的含量。
本法测得结果为一硝基和二硝基类化合物的总量,测定结果均以硝基苯表示。
35.3 试剂和材料
所用水均为去离子水,所用试剂除特殊说明外均为分析纯。
35.3.1 盐酸 (HCl,ρ=1.18g/mL)。
35.3.2 锌粉。
35.3.3 硫酸氢钾,研成粉末。
35.3.4 10% (m+V)硫酸铜溶液:称取10g硫酸铜溶解至100mL水中。
35.3.5 10% (m+V)氢氧化钠溶液:称取10g氢氧化钠溶解至100mL水中。
35.3.6 5% (m+V) 亚硝酸钠溶液:称取1.0g亚硝酸钠溶解至20mL水中,贮存于棕色瓶中。
35.3.7 2.5% (m+V)氨基磺酸铵溶液:称取2.5g氨基磺酸铵溶解至100mL水,贮存于棕色瓶中。置冰箱保存,放置时间不要超过三周。
35.3.8 2% (m+V)N-(1-萘基) 乙二胺溶液:称取1.0gN-(1-萘基) 乙二胺盐酸盐溶解于水中,在沸水浴上加热使成澄清液,加水至50mL,贮存于棕色瓶中,置冰箱保存。当颜色变深或出现沉淀时,需重新配制。
35.3.9 精密pH试纸:0.5~5.0。
35.3.10 硝基苯标准溶液:取10mL乙醇于25mL容量瓶中,盖紧瓶塞,精确称重。加入2~3滴硝基苯,盖紧瓶塞再称重。用0.1mol/L硫酸溶液稀释到标线,摇匀。使用时,再用0.1mol/L硫酸溶液稀释,使配制成每毫升含0.100mg硝基苯的使用液。
35.4 仪器
35.4.1 分光光度计。
35.4.2 25mL具塞比色管。
35.5 样品
实验样品以玻璃瓶采集,用硫酸调节pH至1~2,并在4℃下保存,尽快进行测定。
35.6 分析步骤
35.6.1 空白试验
用20mL蒸馏水代替实验样品按 (35.6.2)操作,从工作曲线上查出相应的硝基苯类的浓度,若超出置信区间应检查原因。
35.6.2 测定
35.6.2.1 取适量实验样品作试样 (使硝基苯加苯胺的总吸光度不超过0.5) 于锥形瓶中,加水至20mL,加入浓盐酸 (35.3.1)2.0mL,锌粉 (35.3.2)0.5g,硫酸铜溶液(35.3.4)2滴,摇匀。放置15min,过滤并转移至50mL容量瓶中,用水洗涤锥形瓶及滤纸3次,稀释至标线,摇匀。
35.6.2.2 取与(35.6.2.1)同样量试样于50mL容量瓶中,加浓盐酸 (35.3.1)2.0mL,硫酸铜溶液 (35.3.4)2滴,加水至标线,混匀。
35.6.2.3 分别取上述 (35.6.2.1)、(35.6.2.2) 溶液各10.0mL,分别置于25mL比色管中,与 (35.6.3)绘制工作曲线中比色相同的步骤,以水为参比,测量其吸光度。分别得到硝基苯类的吸光度和苯胺类的吸光度。
35.6.3 工作曲线的绘制
吸取1.00mL硝基苯使用溶液 (35.3.10)于50mL锥形瓶中,加水至20mL,加入浓盐酸 (35.3.1)2.0mL,锌粉 (35.3.2)0.5g,硫酸铜溶液 (35.3.4)2滴,摇匀。放置15min,过滤,滤液收集于50mL容量瓶中,用水洗涤滤纸3次,稀释到标线,混匀。吸取0mL,1.00mL,2.00mL,3.00mL,4.00mL,5.00mL,10.0mL分别置于25mL比色管中,加水置10mL。加氢氧化钠溶液 (35.3.5),调节pH 至4~5,加水至标线,摇匀。加硫酸氢钾 (35.3.3) 调节 pH 至1.5~2.0(用精密 pH 试纸测试),加亚硝酸钠溶液(35.3.6)1滴,摇匀。放置3min,加氨基磺酸铵溶液 (35.3.7)0.5mL,充分摇匀,放置3min,待气泡除尽后,加入 N-(1-萘基) 乙二胺溶液 (35.3.8)1.0mL,摇匀。放置30min,用10mm 比色皿,于545nm 波长处,以水为参比,测量吸光度。减去零浓度的空白吸光度后,绘制工作曲线。
35.7 分析结果的表述
硝基苯类的浓度按下式计算:
式中 c——硝基苯类的浓度,mg/L;
m——由硝基苯类的吸光度减去苯胺类吸光度后在工作曲线上查得的硝基苯量,μg;
V——所取试料体积;mL。
35.8 注意事项
35.8.1 当试料中苯胺类化合物含量 (酸化后测得的苯胺含量) 是硝基苯类化合物含量7倍时,本方法仍适用。苯胺比例增大,则误差增大。
35.8.2 由于试料酸化与否对苯胺类测得值有影响,因此测定时一定要同时取样,同时加入盐酸及硫酸铜,待试料还原后,同时进行比色。
35.8.3 试料经还原操作后过滤时应使用慢速滤纸。
35.8.4 加氢氧化钠溶液 (35.3.5) 于经还原操作的试料,当pH 调至4~5时,溶液可能出现絮状沉淀,而不经还原操作的试料则无絮状沉淀。因此,氢氧化钠溶液 (35.3.5)用量会略多于不经还原操作的试料。
35.8.5 本方法最适宜的显色温度在22℃~30℃,当低于此温度时,尤其应注意工作曲线与试料同时进行操作。
35.8.6 当试料色泽较深时,将同时影响硝基苯类和苯胺类吸光度的测量。必要时,应在减去试料空白吸光度后,再查得两者的含量。
35.9 精密度和准确度
4个实验室分别对5.00mg/L、10.0mg/L、20.0mg/L三种不同浓度的硝基苯标准样品进行了24次测定,方法相对误差置信范围为 (1.16±3.70)%。
4个实验室以废污水为本底进行了加标测定,回收率置信范围为 (97.9±2.6)%。