地下水—酚的测定—4-氨基安替吡淋分光光度法

F-HZ-DZ-DXS-0092

地下水—酚的测定—4-氨基安替吡淋分光光度法

1 范围

本方法适用于地下水中挥发酚含量的测定。

最低检测量为0.5μg，若取250mL水样蒸馏，最低检测浓度为0.002mg/L。测定上限为0.08mg/L。

2 原理

水样经蒸馏后，可除去大部分外来因素的干扰。随水蒸汽蒸馏出的酚类，在pH10.0±2时，酚与4-氨基安替吡啉（4-AAP）反应，然后被铁氧化生成安替吡啉红色染料，可为氯仿萃取，其浓度与吸光度呈线性函数关系。

由于各类取代基的酚类化合物，与4-氨基安替吡啉显色的摩尔吸光系数有差异，事实上不能提供混合酚类的标准，只能用苯酚（C6H5OH）作为比色的标准来表示水体挥发酚类的结果，所以给出的只是近似值；一些高于水蒸汽沸点的酚类。常难以完全挥发馏出，实际测得值为水体中存在酚的最低量。

3 试剂

除非另有说明，本法所用试剂均为分析纯，所有试剂溶液均需用无酚无氯的蒸馏水配制。

3.1 氢氧化钠（NaOH）。

3.2 碘化钾（KI）。

3.3 粒状无水硫酸钠（Na2SO4）。

3.4 氯仿（CHCl3）。

3.5 酚（C6H5OH）。

酚的精制：将市售瓶装苯酚（C6H5OH）置温水浴中，融化后取出适量放在蒸馏瓶中加热蒸馏，空气冷凝，收集182℃～184℃的馏出液（开始馏出的带色液弃去）。冷却后应为无色纯净的结晶，加塞密封贮于暗处。

3.6盐酸（HCl，ρ=1.19g/mL）。

3.7 磷酸溶液（1+9）。

3.8 硫酸溶液（1+5）。

3.9 溴酸钾-溴化钾溶液：称取2.784g溴酸钾（KBrO3）及10g溴化钾（KBr）溶解于蒸馏水中，移入1000mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。

3.10 硫酸铜溶液（100g/L）：10g硫酸铜（CuSO4·5H2O）溶于水中，稀释至100mL。

3.11 缓冲溶液（pH10±0.2）：称取67.5g氯化铵溶于水中，加入570mL浓氨水（ρ=0.90g/mL）稀释至1000mL，摇匀。置于带有密闭塑料塞的瓶中存放，使用前必须检查该溶液的pH应为10.0±0.2。

注：缓冲溶液配制后，要用pH 计测量，并用氨水（ρ=0.90g/mL ）调节到pH10.0±0.2。

3.12 4-氨基安替吡淋溶液（20g/L ）：称取2g 4-氨基安替吡啉（C 11H 13ON 3）溶解于100mL 蒸馏水中。当天配制。

3.13 铁溶液（80g/L ）：称取8.0g 铁[K 3Fe(CN)6]溶解于100mL 蒸馏水中，贮存于棕色玻璃瓶中，每周新鲜配制。

3.14 重铬酸钾标准溶液[c （6

1K 2Cr 2O 7）=0.0250mol/L]：称取1.2258g 预先经150℃烘2h 并于干燥器中冷却至室温的重铬酸钾（K 2Cr 2O 7，光谱纯），用蒸馏水溶解，移入1000mL 容量瓶中并稀释至刻度，摇匀。

3.15 硫代硫酸钠标准滴定溶液[c （Na 2S 2O 3）=0.025mol/L]：称取12.5g 硫代硫酸钠（Na 2S 2O 3·5H 2O ）溶解于已经煮沸并冷却的2000mL 蒸馏水中，加入0.4g 碳酸钠，摇匀。贮存于棕色瓶中。

标定：吸取三份20.00mL 重铬酸钾标准溶液于三个250mL 锥形瓶中，加入约2g 碘化钾及5mL 硫酸溶液（1+5），用蒸馏水稀释至50mL ，摇匀。在暗处放置3min ～5min ，然后用硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色时，加入1mL 淀粉溶液（10g/L ），继续滴定至蓝色刚退去（终点时因溶液中有Cr 3+而为淡绿色）。

按公式计算硫代硫酸钠溶液的浓度：

c （Na 2S 2O 3）=

V

C V 11−……………………………（1） 式（1）中：

c （Na 2S 2O 3）——硫代硫酸钠标准滴定溶液的浓度，mol/L ；

V 1——吸取重铬酸钾标准溶液的体积，mL ；

C 1——重铬酸钾标准溶液的浓度。mol/L ；

V ——滴定重铬酸钾标准溶液消耗硫代硫酸钠溶液的体积，mL 。

3.16 酚标准溶液

3.16.1 酚标准贮备溶液：1mg/mL

3.16.1.1 配制：称取1g 精制酚溶解于1000mL 无酚蒸馏水中，加入0.2g 氢氧化钠，摇匀后贮存于棕色玻璃瓶中，存放在暗处，此溶液1.00mL 约含1mg 酚。

注：经过精制的苯酚所配制的浓标准溶液，避光贮存可以稳定半年。 3.16.1.2 标定：吸取三份10.00mL 酚标准贮备溶液及三份10mL 无酚蒸馏水，分别加入六个盛有50mL 蒸馏水的250mL 带磨口玻璃塞的三角瓶中（同条件作三份空白试验）准确加入10.0mL 溴酸钾一溴化钾溶液，立即加入5mL 盐酸（ρ=1.19g/mL ），缓慢摇动，并盖紧玻璃塞，在暗处放置10min 后，加入1g 碘化钾，盖上磨口塞，摇匀。于暗处放置5min ，用硫代硫酸钠标准滴定液滴定至淡黄色时，加入1mL 淀粉溶液（10g/L ），继续滴定至蓝色褪去即为终点。记录滴定液的毫升数。

3.16.1.3 按公式（2）计算酚的质量浓度：

酚ρ=

()100068.1521××−×V

V V C …………………………（2） 式（2）中： 酚ρ或OH H C 5

6ρ——酚标准贮备溶液的质量浓度，mg/L ； C ——硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L ；

V 1——空白溶液（无酚蒸馏水）所消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mL ；

V 2——滴定10mL 酚标准溶液消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mL ；

15.68——与1.00mL 硫代硫酸钠标准溶液[c （Na 2S 2O 3）=1.000mol/L]相当的以毫克

表示的苯酚质量；

V ——吸取酚标准贮备溶液的体积，mL 。

3.16.2 酚标准溶液，10μg/mL ：吸取适当体积经标定的酚标准贮备溶液（约10mL ）于1000mL 容量瓶中，用新煮沸并已冷却的蒸馏水稀释至刻度，摇匀。配制成1mL 含10μg 酚标准溶液。当天配制。

3.16.3 酚标准溶液，1.0μg/L ：吸取50mL 酚标准溶液（10μg/mL ）：于500mL 容量瓶中，用新煮沸并已冷却的蒸馏水稀释至刻度，摇匀。此溶液1.00mL 含1.0μg 酚。现用现配。

3.17 淀粉溶液（10g/L ）：称取1g 可溶性淀粉和0.2g 水杨酸（作防腐剂）溶解于100mL 热蒸馏水中。

3.18 甲基橙指示剂（1g/L ）。

4 仪器设备

4.1 蒸馏装置，500mL 硬质全玻璃磨口蒸馏器。

4.2 分光光度计。

4.3 pH 计。

5 试样制备

5.1 用1L 硬质玻璃瓶取满水样，立即加入5mL 氢氧化钠溶液（200g/L ）或加1g 固体氢氧化钠，摇匀。使水样pH 大于12，用石蜡密封，在阴凉处4℃保存。在24h 内送到实验室，并在2天内分析完毕。

5.2 测定水样用量：250mL 。

6 操作步骤

6.1 试样的预蒸馏

取250 mL 含有氢氧化钠保护剂（pH ＞12）的水样，移入500mL 蒸馏瓶中。加入3粒～4粒玻璃珠及2滴甲基橙指示剂（1g/L ）。用磷酸溶液（1+9）中和至呈现酸性（溶液刚变红色），加入2.5mL 硫酸铜溶液（100g/L ）。盖上磨口塞。置电炉上加热蒸馏，馏出液用250mL 容量瓶承接。

注1：蒸馏水引出导管一定要用塑料软管连接。试验表明，1.5m 橡皮管放出的蒸馏水中可测得0.1μg ～0.4μg 酚，5m 的可测得1.2μg 酚，10m 的可测得1.7μg 酚。因而不可用橡皮管。

当馏出液约为225mL ～230mL 时，停止蒸馏，打开磨口塞，补加30mL 热蒸馏水到蒸馏瓶中，盖上磨口塞继续蒸馏，直至收集到250mL 蒸馏液，停止蒸馏，馏出液供测定。

注：蒸馏的最终体积必须等于蒸馏前的取样体积。试验证明。小于1μg 酚，即使蒸馏出100%的体积，回收仍然不完全。

6.2 水样分析

将馏出液全部倒入250mL 分液漏斗中（分液漏斗活塞严禁涂抹凡士林），加入5mL 缓冲溶液（pH 10.0±0.2）、1.5mL 4-氨基安替吡啉溶液（4-AAP ）（20g/L ）和1.5mL 铁溶液（80g/L ），每加入一种试剂均需摇匀。放置15min 。加入10mL 氯仿后，萃取3min （若用萃取机只需2min ）。待溶液分层后，用脱脂棉擦干分液漏斗颈端的水珠。放出有机相到预先放有少许无水硫酸硫钠的干燥的10mL 带塞比色管中。轻轻摇动比色管，使无水硫酸钠脱水后。将有机相倒入2cm 吸收皿中，用蒸馏水作参比，在波长460nm 处测量吸光度。

注1：萃取液中若增大离子强度是有弊无益的,试验证明,如果缓冲溶液用量增大1倍,会使萃取后有机相的空白值及酚的吸光度降低20%左右。

注2：显色剂用量增加，吸光度增高，为保持低空白值及酚的灵敏度，在250mL 水样中加入1.5mL4-AAP 溶液（20g/L ）为宜。铁用量增加，对酚的吸光度没有影响，250mL 水样中加入1.5mL 铁溶液（80g/L ）已足够使溶液中微量酚氧化完全。但加入铁溶液后，必须放置15min 后才允许萃取到有机相中。又由于4-AAP 与酚显色，在水相中只能稳定30min ，因此加入铁溶液氧化15min ，还必须在30min 内将酚的有色络合物萃入有机相，控制以上条件，可使酚的测试数据有较好的精密度。

6.3 空白试验

取2份 250mL 无酚无氯蒸馏水，以下按6.1～6.2分析步骤进行分析。

注：4-AAP-CHCl 3法测定酚，以下因素影响空白值：

a.测量波长450nm 处较460nm 处空白吸光度几乎增大1倍，必须准确校正光度计波长。

b.缓冲溶液用量增大，空白吸光度减小。

c.4-AAP 显色剂用量增大，空白吸光度增大。

d.加入铁溶液后，如溶液氧化时间不到15min 而提前萃取，空白吸光度增大，氧化时间超过30min ，空白吸光度降低。

6.4 标准曲线的绘制

准确吸取0、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00、15.00、20.00μg 酚标准溶液（3.16.3），分别放入一系列250mL 分液漏斗中，各加入无酚无氯蒸馏水至250mL ，以下步骤同水样分析步骤6.2。

以酚浓度对吸光度绘制标准曲线。

7 结果计算

7.1 按公式（3）计算水样中酚的质量浓度：

酚ρ或OH H C 56ρ=V

m m 0− (3)

式（3）中：

酚ρ或OH H C 56ρ——水样中挥发性酚类的质量浓度，mg/L ；

m ——从标准曲线上查得试样溶液中酚的质量，μg ；

m 0——从标准曲线上查得空白溶液中酚的质量，μg ；

V ——所取水样体积，mL 。

8 精密度和准确度

同一实验室测定酚含量为0.01mg/L 的水样，6次测定的相对标准偏差为15%。取250mL 水样，加入1μg ～10μg 酚标准液，当馏出液为蒸馏前体积的100%时，回收率为99%～100%； 加入0.5μg 酚，即使蒸馏出100%的体积，其回收率仍只有84%。

9 参考文献

[1] 中华人民共和国地质矿产行业标准，DZ/T 00.73-93，地下水质检验方法.4-氨基安替吡啉

分光光度法测定酚[S].北京：中国标准出版社.1996，201-204.

[2] 中华人民共和国国家标准.GB/T8538—1995，饮用天然矿泉水检验方法[S].北京：中国标准

出版社.1996， 112-114.

[3] 地下水标准检验方法[J].地质实验室.1988，4.（增刊）：142-145.