常见有效氯试剂代替氯胺T在氰化物测定中的应用及探讨
时间：2021-02-08 04:02:34 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘要：采用异烟酸-吡唑啉酮分光光度法测定水中氰化物，使用次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠代替氯胺T进行显色，解决了氯胺T试剂易失效的问题。通过绘制校准曲线，确定了次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠的最佳使用量约为27ml/L和11g/L，实验精密度满足要求，确定了两者配置成溶液后可在4℃环境中保存5天。
关键词：有效氯;氰化物;氯胺T;次氯酸钠;二氯异氰尿酸钠
Abstract：The isonicotinic acid-pyrazolinone spectrophotometric method was used for the determination of cyanide in water. Sodium hypochlorite solution and sodium dichloroisocyanurate were used instead of chloramine T for color development.By drawing a calibration curve， the optimal usage of sodium hypochlorite solution and sodium dichloroisocyanurate was determined to be about 27ml / L and 11g / L， and the experimental precision met the requirements. It was determined that the two can be used in the solution at 4℃ environment. Save for 5 days.
Key words：Available chlorine;Cyanide;Chloramine T;Sodium hypochlorite;Sodium dichloroisocyanurate
氰化物一般并不存在于在自然界中，目前环境中氰化物的主要来源为工业排放。氰化物和氰氢酸是被广泛应用的工业原料，摄影冲印、采矿提炼、制革、塑料、染料及电镀等行业日常生产过程中都会排放含氰废物废水。[1]饮用水以及排放污水中的氰化物含量属于国家重点监测项目。测定水中氰化物一般采用异烟酸-吡唑啉酮或异烟酸-巴比妥酸分光光度法。测定中的有效氯试剂氯胺T，其在测定中有举足轻重的地位，然而氯胺T可能会由于保存不当而变质影响显色效果。本文重点讨论氯胺T，次氯酸钠（安替福民）溶液和二氯异氰尿酸钠三种不同的有效氯试剂在异烟酸-吡唑啉酮分光光度法测定氰化物中的应用。
1 碘量法测定有效氯试剂中有效氯的含量[2]
有效氯是指含氯化合物中氧化态的氯，在氧化还原反应中起到氧化作用。
按照标准方法准备试剂材料，并对国药市售的氯胺T，次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠进行实验。实验结果见表1。
2 实验原理及试剂
2.1 显色实验原理
在中性条件下，样品中的氰化物与有效氯反应生成氯化氰，再与异烟酸作用，经水解后生成戊烯二醛，最后与吡唑啉酮缩合生成蓝色染料，在一定浓度范围内其色度与氰化物的质量浓度成正比。[3]
2.2 仪器
紫外可见分光光度计，10mm石英比色皿，控温水浴锅和25mL比色管等一般实验室常用仪器。
2.3 试剂
按照标准分析方法要求准备氰化钾标准溶液（1.00mg/L，以CN-计）和试剂，有效氯溶液参照方法要求以及碘量法测定的三种试剂中有效氯含量按需配制。实验过程中的化学试剂均为符合国家标准的分析纯化学试剂，实验用水为新制备的不含氰化物和有效氯的超纯水。
3 实验步骤和结果分析
3.1 最大吸收波长的校准
取3支比色管，均加入1.00mg/L氰化钾标准溶液4.00mL，加1g/L氢氧化钠溶液至10mL。向各管中加入5.0mL磷酸盐缓冲溶液，混匀。分别迅速加入的三种有效氯溶液（2.4g/L，以有效氯计）0.2mL，立即盖塞，混匀，放置3min。向各管中加入5.0mL异烟酸-吡唑啉酮混合溶液，混匀。加水稀释至标线，摇匀。在30℃的水浴锅中放置40min。立即用10mm比色皿在分光光度计中在波长400nm～800nm范围内进行扫描，绘制光谱曲线，测定最大吸收波长。光谱扫描曲线见图1，最大吸收波长测定结果均在638nm处。
由实验结果和图1可见，虽然改变了加入的有效氯试剂种类，但上三条光谱峰型一致没有杂峰，且没有对此方法显色的最大吸收波长造成影响。可得出在此实验条件下，有效氯试剂均可与氰化物反应生成关键的中间产物氯化氰，同时也没有发生对异烟酸-吡唑啉酮分析方法的显色结果造成影响或改变的其他反应，故在显色原理上此两种试剂代替氯胺T可行。
3.2 试剂使用量的确定
为了获取更好的实验结果，在不改变缓冲溶液和显色剂的条件下，加入不同浓度的有效氯试剂0.2mL绘制校准曲线计算相关系数。并为了获取更好的显色能力，将实验中所有0.4mg/L校准曲线浓度点的吸光度列出。实验结果见表2和表3。
由表2和表3可见，当次氯酸钠溶液的有效氯浓度配置成1.7g/L及以上时，校准曲线相关系数良好，小于1.7g/L时欠佳。二氯异氰尿酸钠的有效氯浓度配置成0.7g/L及以上时，校准曲线相关系数良好，小于0.7g/L时欠佳。显色吸光度上，随着配置的有效氯浓度升高，相同浓度的吸光度逐渐降低。验证了在较高的有效氯浓度条件下，有效氯除了与CN-反应生成氯化氰以外，还会在有效氯的氧化作用下解离成氮气和二氧化碳，故有效氯浓度越高，吸光度越低。[4]
综合相关系数和吸光度的实验结果，最终次氯酸钠溶液采用有效氯浓度为1.7g/L进行实验，即移取约2.7mL次氯酸钠（安替福民）溶液至水中并定容至100mL;二氯异氰尿酸钠采用有效氯濃度为0.7g/L进行实验，即称取约1.1g二氯异氰尿酸钠溶于水中并定容至100mL。
3.3 校准曲线的绘制
配置浓度为0.00mg/L、0.02mg/L、0.05mg/L、0.10mg/L、0.20mg/L、0.30mg/L、0.40mg/L、0.50mg/L的校准点，每种有效氯试剂的校准曲线重复配置10组。按照标准方法进行显色后测定吸光度，绘制吸光度的平均值与浓度的校准曲线。
使用氯胺T配置的校准曲线方程y=1.3266x+0.0002，相关系数=0.99993;使用次氯酸钠配置的校准曲线方程y=1.2582x–0.0018，相关系数=0.99992;使用二氯异氰尿酸钠配置的校准曲线方程y=1.1775x–0.0012，相关系数=0.99990。
使用不同的有效氯试剂在方法要求的线性范围内均能绘制氰化物校准曲线，且相关系数良好，无显著性差异。
3.4 方法检出限以及测定下限[5]
按照标准验证方法要求，分别对一组相同浓度的7个经前处理的样品进行测定，并计算方法检出限和测定下限，见表4。
由表4可得，不同有效氯试剂的方法检出限和测定下限测试结果均满足方法中要求。
3.5 精密度实验
对一经前处理后的样品分别进行6次重复显色测定，并计算相对标准偏差。
氯胺T，次氯酸钠，二氯异氰尿酸钠的相对标准偏差分别为0.62%，0.53%，0.20%。
故不同有效氯试剂的显色重复性良好，均能满足平时检测要求。
因本文讨论的是不同的有效氯试剂在显色过程中的应用，并不涉及前处理，在校准曲线相关系数良好的前提下，进行准确度实验并无意义。
3.6 溶液有效期评价
将配置好的有效氯试剂保存在4℃的冰箱中，通过每日使用各种有效氯试剂测定0.4mg/L氰化物溶液的吸光度来评价其在4℃条件下的有效期，所用显色剂溶液当天准确称量定容配置。
由表5可见，前五天每种有效氯试剂显色后的吸光度变化不大，从第六天开始，吸光度相对于前五天均有增大，结合之前的实验结论，有效氯浓度越低，吸光度越大，可得出从第六天开始，试剂溶液中的有效氯开始降低。故得到有效氯试剂可在4℃条件下保存5天。
4 实验结论
次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠均可代替氯胺T进行氰化物的显色实验。方法检出限和精密度均符合要求。在日常实际工作中有一定的实用价值。
参考文献
[1]黄洁娥.测定水中总氰化物的影响因素研究[J].广东化工，2013，13（40）：188-189.
[2]中华人民共和国卫生部.GB/T 5750.11-2006 生活饮用水标准检验方法 消毒剂指标[S].北京：中国标准出版社，2009.
[3]环境保护部.HJ 484-2009 水质 氰化物的测定 容量法和分光光度法[S].北京：中国环境科学出版社，2009.
[4]方艳玲，方艳敏.“84”消毒液代替氯胺T对酒和粮食及水中氰化物含量的测定[J].中国误诊学杂志，2004（4）：546-547.
[5]环境保护部.HJ 168-2010 环境监测 分析方法付标准制修订 技术导则[S].北京：中国环境科学出版社，2009.
收稿日期：2020-05-10
作者简介：徐晨欢（1989-），男，漢族，本科学历，研究方向为环境检测。
