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摘要：流动注射分析法是一种现代分析技术，具有分析速度快、精度高及适应性广等优点，现已得到了广泛应用。本文采用San++型全自动流动注射仪测定地表水中挥发酚、氰化物，主要对氰化物、挥发酚的实验条件、检出限、精密度、回收率展开研究，并总结实验过程中遇到的问题及解决方法。
关键词：氰化物；挥发酚；流动注射仪
引言
氰化物、挥发酚的含量可以分别表征水体受有机物及氰化物污染的程度，是一个重要的水质评价指标。目前，测定地表水中氰化物、挥发酚的方法主要有分光光度法和流动注射法等。其中，采用分光光度法测定地表水中氰化物、挥发酚的含量时，操作复杂，效率低；而采用流动注射仪能够大大缩短了反应时间，提高了分析效率。基于此，本文对流动注射仪测定地表水中氰化物、挥发酚展开实验研究，分析流动注射测定过程中遇到的问题，并提出了解决方法。
1.材料及方法
1.1仪器
流动注射分析仪（SAN++）。包括自动进样器（SA1100）、蠕动泵、检测器（包括螺旋圈、加热器、保温圈、冷凝圈、避光圈、比色池、滤光片、紫外消解等）、数据转换器、循环冷却水（DC－0506）、软件（FlowAccessV3）等。
1.2试剂
挥发酚：蒸馏溶液（磷酸），4－氨基安替比林，铁氰化钾溶液（铁氰化钾、硼酸、氯化钾）。4－氨基安替比林进口优级纯才能满足实验要求，铁氰化钾要求国药试剂，后面讨论中有论述。
氰化物：蒸馏溶液（柠檬酸、盐酸、氢氧化钠），缓冲溶液（邻苯二甲酸氢钾、氢氧化钠），氯氨－T，显色剂（1，3－二甲基巴比妥酸/巴比妥酸、异烟酸、氢氧化钠），其他（纯水、1mol氢氧化钠）。
挥发酚、氰化物的淋洗液均为0.01mol氢氧化钠。
配置试剂4℃低温保存，备用。
1.3仪器条件
实验室自动进样器选配了两个进样针，仪器条件见表1。进样时间和冲洗时间的选择，一是进样时间要满足分析所需量，二是冲洗时间要满足淋洗液可以完全将进样针冲洗“干净”。氰化物与挥发酚仪器条件互不干扰，使用的淋洗液都为0.01M氢氧化钠，所以实验室选择将氰化物与挥发酚同时测定，可以节省大量实验时间[1]。
1.4方法原理
1.4.1氰化物方法原理
氰化物与蒸馏溶液混合蒸馏，释放出氢氰酸，通过与氯氨－T反应转化成单氯化氰，然后与异烟酸及巴比妥酸反应形成紫色物质，在600nm处测定吸光度。样品与磷酸蒸馏出的挥发酚，与4－氨基安替比林、碱性铁氰化钾形成一种黄色的复合物，在505nm处测定吸光度[2]。
1.4.2 挥发酚方法原理
一定体积的样品被带入连续运动的载液流，与磷酸混合，在线蒸馏。包含挥发酚物质的馏出物再与连续流动的4-氨基安替比林显色剂和铁氰化钾缓冲液混合。馏出物中的酚被铁氰化钾氧化，再与4-氨基安替比林反应生成黄色物质，在波长500nm处比色测定。
1.5流动注射装置
自动进样器—蠕动泵—分析模块—检测器—数据处理系统。
表1流动注射仪器条件
挥发酚与蒸馏试剂混合进入155℃加热器，在氮气的作用下，一部分杂质通过废液排出，挥发酚在冷凝管内冷凝，加入4－氨基安替比林混匀，然后加入铁氰化钾避光反应，最后进入505nm比色池比色。
氰化物与0.01M氢氧化钠和蒸馏试剂混匀，经过紫外消解灯，与蒸馏水混合一起进入125℃加热器，部分废液冷凝排出，含氰化物的样品与缓冲溶液、氯氨－T混匀，继续加入显色剂（巴比妥酸与异烟酸），在37℃保温显色，进入600nm比色池比色。
2.校准曲线
流动注射仪的校准曲线是浓度与峰高的线性函数，采用ISO8466一次线性拟合而得。影响校准曲线的因素很多，包括标准溶液的配制、试剂的纯度、管路的润滑、分析模板状态、进样器蠕动泵等。校准曲线能否做好，一是可以查清流动注射整体的状态，二是影响测定结果。因为实验室主要是地表水断面及饮用水的检测，通过地表水与饮用水的数据资料及之前的测定结果可知，挥发酚与氰化物均未检出。所以污染物的校准曲线浓度配制应靠近低浓度：氰化物的曲线范围定为0～75μg/L，挥发酚定为0～50μg/L。氰化物校准曲线：y=2.59×10－3x+2.21×10－4，测定范围1～250μg/L，相关系数为0.99997。
挥发酚校准曲线：y=3.26×10－4x－2.78×10－4，测定范围1～250μg/L，相关系数为0.9995。校准曲线见图1
3.结果
3.1检出限
传统分光光度法测定挥发酚的方法检出限为0.3μg/L，氰化物为1μg/L。流动注射仪连续测定空白7次，计算其标准偏差和检出限（美国）[3]。检出限的计算采用美国的计算方法，检出限由3.143乘标准偏差而得。表2显示挥发酚标准偏差为0.058，检出限为0.2μg/L；氰化物标准偏差为0.09，检出限为0.3μg/L。两者测定基线平稳，可以获得较低的检出限。与传统手工添加试剂、手动比色相比，流动注射仪有较低的检出限，能更好地满足地表水质量标准要求。
图1氰化物、挥发酚校准曲线
表2挥发酚、氰化物空白测定结果及检出限（μg/L）
3.2回收率
对地表水样品进行挥发酚加标实验，地表水中挥发酚未检出，加入标准溶液后样品中理论浓度为7.0μg/L，测定3次后，挥发酚测定平均值为7.4μg/L，平均回收率为105.7%，相对标准偏差为0.6%。测定结果见表3。
表3挥发酚加标回收
测定次数平均值相对标准偏差/%
3.3准确度
氰化物、挥发酚分别采用国家标准物质研究中心购买的标准样品进行测定，测定6次结果见表4。两者的测定值均在标准样品允许范围内，且相对标准偏差分别为0.9%、1.4%，均＜2%，对标准样品的分析有较好的准确度。
3.4批间精密度
批间精密度是对低、中、高浓度不同次测定的精密度。氰化物对7.3μg/L、29.2μg/L、58.4μg/L，挥发酚对5.0μg/L、20.0μg/L、50.0μg/L进行三个不同浓度的批间精密度检查，结果见表5。氰化物与挥发酚不同浓度的标准偏差变化不大，氰化物整体变化在0.2～0.5，挥发酚整体变化在0.4～0.6。但是氰化物的低浓度值的相对标准偏差为4.3%，挥发酚的为8.7%，中、高浓度值的相对标准偏差均＜3.0%。
表4氰化物、挥发酚标准样品测定
表5氰化物、挥发酚低中高浓度测定
4.讨论
4.1流动注射仪
4.1.1进样器
自动进样器SA1100主要故障有：①使用较长时间后，自动进样器的转盘的精确度降低，有可能出现进样针不能准确进样。②仪器发出的“命令”，进样器收不到。
保养及改进：①尽量减少进样器的重量，开始做样时，取下进样器盖。提前测试其转动，注意放松进样针螺丝，避免因转盘精确度降低，进样针错位扎到其他硬质材料上、折断。②关掉软件、数据转换器、进样器，数分钟后，按照开机顺序重新开启。
4.1.2蠕动泵
蠕动泵是精确进样的保证，为了延长蠕动泵软管的寿命，应经常检查其润滑效果，并增加润滑油。
4.1.3分析模块
挥发酚基线。挥发酚走试剂基线的时候，总是会出现基线躁动，排查发现主要是试剂不纯。实验室使用的4－氨基安替比林是国药生产的，直接使用达不到实验要求。要么更换进口4－氨基安替比林，要么对其进行提纯。提纯方法：4－氨基安替比林与乙醇2∶1混合，充分接触后，倒出上清液，反复2～3次，4－氨基安替比林颜色变为黄色，然后烘干，再用HJ503－2009的附录B中给出的方法，用硅镁型吸附剂进行提纯，这样4－氨基安替比林基本能达到实验要求。
铁氰化钾试剂不纯，建议使用国药生产的。若润滑剂不够，增加其用量可以解决。氰化物。氰化物的试剂管较多，分析时间较长，但是氰化物的分析比较顺利，基线平稳，每次实验几乎都是走半个多小时的基线，就能开始进样分析。流动注射法测定氰化物的检出限低，曲线相关性好，准确度高。厂家要求购置的1，3巴比妥酸价格昂贵，实验表明巴比妥酸也可以达到1，3巴比妥酸的效果，只是氰化物整体的峰高变低，但并不影响其测定结果。建议选用巴比妥酸，经济实惠，测定结果差别不大。从图2可以看出相同浓度的标准样品的峰高分别为1.4273和0.2932。
图2显色剂为1.3巴比妥酸与巴比妥酸的峰型图
4.1.4其他
挥发酚、氰化物试剂较多，一般试剂和溶液放置在4℃冰箱中，虽然配制说明里面提到了保存时间，但是在实验过程中发现，当调取上一次实验曲线，用曲线中间点进行观察，如果测试结果满足±10%，曲线和试剂就认定可以继续使用。一般试剂过期会很容易发现，像显色剂过期，在测试溶液时很可能就不会出峰，或者峰会很低。
连机失败有几种表现：钨灯无法亮起；进样器无法启动。解决办法是关掉软件和数据转换器，数分钟后，先打开数据转换器，然后打开软件即可解决。如果进行了上述操作还是无法解决钨灯问题，这时候可能需要打
开数据转换器机箱查看电路板、线路是否受潮接触不良。
样品与试剂在比色池里面通过滤光片，获得特定波长的吸光度。滤光片是分析最后环节最重要的部分，禁止任何液体溅入。
数据库管理备份，数据软件上会记录之前的工作文件，一般应定时备份，以防因电脑故障，无法找回之前数据。
4.2分光光度法
氰化物、挥发酚是地表水质量标准里面的必测项目，使用手工的分光光度法，需要手动进行水样蒸馏、萃取、显色、比色分析等步骤，效率低且毒性较大，实验室操作较为复杂。氰化物在预蒸馏的时候，如果气密性未严格检查，出现氰化氢泄露，将极其危险；挥发酚的直接显色分光光度法操作简单，但是检出限不能满足要求，必须使用萃取分光光度法，其操作复杂，三氯甲烷易挥发，易发生光化学反应，严重的可致死。所以实验室购置了四通道流动注射仪（氰化物、挥发酚、阴离子表面活性剂、硫化物）。
5.结论
综上所述，采用流动注射仪对地表水中挥发酚、氰化物进行测定，结果表明：挥发酚、氰化物标准曲线的相关系数分别为0.9995和0.99997，检出限分别为0.2μg/L和0.3μg/L，准确度高，且精密度好。采用本法测定水质挥发酚、氰化物，具有消耗试剂少、自动化程度高、分析时间短、检测效率高等优点，但价钱昂贵，适合大批量样品的测定。此外，使用流动注射仪测定时，要保证使用试剂的纯度以及仪器性能等，并要对分析过程中遇到的问题进行仔细排查，以有效保证测量结果的准确性。
参考文献：
[1]刘真，朱秀贞，廖海安.AA3流动注射仪同时测定水中挥发酚和氰化物[J].科学时代，2012（16）.
[2]鲁莉，杨超，吕晓静.饮用水中挥发酚、氰化物的流动注射分析[J].中国卫生检验杂志，2015（15）：2474-2476.
[3]杨茜，杨波.流动注射法同时检测水中挥发酚类和氰化物[J].中国给水排水，2015（20）：108-111.
论文作者:彭楚雯
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/1
标签：氰化物论文; 安替比林论文; 检出论文; 试剂论文; 氰化钾论文; 氨基论文; 标准论文; 《基层建设》2018年第24期论文;