阴离子表面活性剂的荧光光谱法分析的优越性

[2013/1/28]

　　阴离子表面活性剂英文化学术语： An-ionic surfactant. 表面活性剂的一类。在水中解离后，生成憎水性阴离子。如脂肪醇硫酸钠在水分子的包围下，即解离为ROSO2-O-和Na 两部分，带负电荷的ROSO2-O-，具有表面活性。

　　1.现在国标中采用氯仿(化学纯或分析纯)萃取，亚甲基蓝比色法检测原理，主要问题有两个:

　　1.试剂量太大，萃取非常不方便。容易漏液，造成误差

　　2.检测下限不能满足地表水、河流湖泊、海水、饮用水的需求，只能适合有一定污染的水体。

　　我们提供的方法是分子荧光光度法，具有的明县优势有以下几点：

　　1.试剂需要量小，萃取简单，一般两分钟基本可以完成。

　　2.采用吖啶黄做荧光染色剂即荧光示踪，成本很低，大部分实验室很容易有这个条件。

　　3.检测限低，检测量程为：0.025到2.0mg/l，浓度高可以稀释。因此具有良好替代现在中国饮用水国家标准的可能性。希望引起国家相关标准制定机构的关注。

　　4.可以分析自然水、污水、饮用水、井水、海水。满足不同行业对洗涤剂有效成份浓度的监测。

　　5.本法考虑了可能潜在的含芳烃石油类的干扰，通过正己烷萃取，可以减少干扰。

　　6.最终经过在中国国家环境保护部华南环境研究所的使用实际经验，标准曲线可以达到四个九，而且测量稳定可靠。

　　阳离子表面活性剂

　　试剂50g/L氢氧化钠溶液

　　5%盐酸溶液

　　100mg/L曙红溶液

　　100mg/L阳离子表面活性剂溶液

　　硼酸盐缓冲液

　　20.0mg/L阳离子表面活性剂溶液

　　1.0mg/L阳离子表面活性剂溶液

　　丙酮，分析纯

　　氯仿，化学纯或分析纯5%氢氧化钠溶液

　　阴离子表面活性剂

　　0.1mol/L盐酸溶液

　　100mg/L吖啶黄溶液

　　100mg/L阴离子表面活性剂溶液

　　10.0mg/L阴离子表面活性剂溶液

　　1.0mg/L阴离子表面活性剂溶液

　　氯仿，化学纯或分析纯

　　校准时空白溶液在分液漏斗中倒入5ml蒸馏水，加入2ml硼酸盐缓冲溶液，加0.5ml伊红溶液及5ml氯仿，萃取1min，分层之后，取4ml底层至带地塞探针管中，混合1ml丙酮，在样品池中倒入该溶液测量荧光信号。在分液漏斗中倒入9ml蒸馏水，加1ml吖啶黄溶液，1ml盐酸溶液，5ml氯仿，萃取1min，分层后，使用底层测量荧光信号。

　　一定浓度校准溶液将空白溶液步骤中5ml蒸馏水换为一定浓度的标准溶液，其余步骤相同。在分液漏斗中倒入5ml一定浓度标准溶液，4ml蒸馏水，加1ml吖啶黄溶液，1ml盐酸溶液，5ml氯仿，萃取1min，分层后，使用底层测量荧光信号。

　　测量第一步油产品的萃取：加入5ml样品至分液漏斗中，(预期的阳离子表面活性剂浓度不低于0.05mg/l)，加入10ml己烷。执行1分钟萃取，在分层后倒掉己烷层。如果预期的阳离子表面活性剂浓度低于0.1mg/l，则增加水样品体积至20cm3。

　　第二步：在分液漏斗中加入第一步制备的样品5ml，2ml硼酸盐缓冲液，0.5ml伊红溶液和5ml氯仿，取1min，分层之后，取4ml底层至带地塞探针管中，混合1ml丙酮，在样品池中倒入该溶液测量。第一步游产品的萃取：仅当分析一些包含油产品的高污染样品，其浓度高于5mg/l且被分析的样品产生氯仿萃取物(无染料)时执行。

　　方法：将5ml样品放入50ml分液漏斗中，加入4–5ml蒸馏水以及10ml己烷。搅动该混合物30sec，沉降分层，分离乙烷层。

　　第二步：在分液漏斗中倒入5ml第一步制备的样品，4ml蒸馏水，加入1ml吖啶黄溶液，1ml盐酸溶液，5ml氯仿，萃取1min，分层后，使用底层测量。

　　使用荧光多参数液体分析仪，检测天然水、饮用水和废水样品的阴离子表面活性剂浓度的方法

　　1适用范围和使用

　　本文介绍了一种使用液体分析仪，用荧光技术测定天然水、饮用水和废水样品的阴离子表面活性剂浓度的方法。

　　适用于本方法的浓度为0.025到2.0mg/l(未采样或萃取稀释)。如果分析样品中的阴离子表面活性剂的浓度高于该可测量浓度范围，则允许按照如下方法对样品进行稀释：将样品浓度稀释到可测浓度范围内，且稀释比率不高于100倍。

　　如何消除萃取物中，由石油产品和有机杂质着色所造成的干扰?这项技术将在第7.1节中介绍。

　　2不确定度

　　本文所介绍之阴离子表面活性剂测量方法的不确定度，不高于表1中的值。

　　表1

　　当置信度Р=0.95时的测量不确定度

　　量程，mg/l测量不确定度，??，%

　　从0.01到0.1(含0.1)

　　从大于0.1到1.0(含1.0)

　　从大于1.0到2.0(含2.0)50

　　30

　　20

　　当用蒸馏水稀释样品时的不确定度，等于测量所提供的稀释样品的阴离子表面活性剂不确定度，该样品的稀释不确定度不应超过3%。

　　3器具、试剂和材料

　　下面的器具、试剂、材料和溶液，均用于阴离子表面活性剂浓度的测定。

　　3.1器具及其标准

　　液体分析仪

　　二等精确度的通用实验室天平

　　质量标准

　　移液管，需带有2-2-5，2-2-10刻度

　　1，2，5cm3莫尔吸量管，二等精确度

　　2-100-2，2-500-2，2-1000-2，2-50-2量瓶

　　阴离子表面活性剂标准溶液

　　3.2试剂

　　蒸馏水

　　乙烷

　　氯仿，化学纯或分析纯1

　　吖啶黄，纯或进口

　　十二烷基硫酸钠，分析纯

　　pH试纸

　　盐酸，化学纯

　　氢氧化钠，化学纯

　　“红丝带”脱钙过滤器

　　3.3辅助器具

　　分液漏斗，容积为50cm3

　　实验室漏斗

　　耐热烧杯，容积为100см3

　　平底烧杯，容积为100，500和1000сm3

　　3.4制备溶液

　　3.4.1氢氧化钠溶液，质量比为5%

　　将5g氢氧化钠溶液溶解在95сm3的蒸馏水中。在聚乙烯瓶中，该溶液可保存2个月。

　　3.4.20.1mol/l盐酸溶液

　　将500-600сm3蒸馏水倒入平底烧杯中，再加入8.4сm3浓盐酸，充分混合。然后，将该溶液稀释到1000сm3。该溶液是稳定的。

　　3.4.3100mg/l染料溶液

　　将10.0mg吖啶黄放入100cm3容积的烧瓶中，加入50–60сm3温热的(40-50?С)蒸馏水，不断搅动使其充分溶解，并在黑暗环境中放置几小时。然后加入蒸馏水至刻度处。该溶液可在玻璃杯中保存不超过1个月。

　　3.4.4100mg/l阴离子表面活性剂溶液

　　浓度为100mg/l的阴离子表面活性剂溶液，在容积为1000сm3的烧杯中，用蒸馏水溶解1安瓿(0.1g)阴离子表面活性剂标准溶液来制备。在实验室环境下，该溶液最多可保存1个月。

　　注意：在缺少阴离子表面活性剂标准溶液的情况下，可以按照如下流程制备浓度为100mg/l的基本溶液。将确为同一批的50mg十二烷基硫酸钠倒入容积为500cm3的量瓶中，用蒸馏水溶解并稀释至刻度处。

　　3.4.510.0mg/l阴离子表面活性剂溶液

　　将5сm3的100mg/l的阴离子表面活性剂溶液(第3.4.4节)，倒入50сm3量瓶中，再用蒸馏水稀释至刻度处。该溶液可保存一周。

　　3.4.61.0mg/l阴离子表面活性剂溶液

　　将5сm3的10mg/l的阴离子表面活性剂溶液(第3.4.5节)，倒入50сm3量瓶中，在用蒸馏水稀释至刻度处。该溶液需即制即用。

　　4测量方法

　　该方法基于带有吖啶黄染料的阴离子表面活性剂离子对的氯仿萃取物，用液体分析仪，通过荧光测定技术，来测定该萃取物中阴离子表面活性剂的浓度。

　　5操作条件

　　为测量阴离子表面活性剂，实验室应提供如下条件：

　　•环境温度20?5?С;

　　•大气压强84.0-106.7кPа(630-800mm汞柱);

　　•空气湿度在温度25?С时，不高于80%;

　　•电源电压从187到242V;

　　•交流电频率50?1Hz.

　　6预操作流程

　　如下流程应作为预操作来执行：采样以及样品制备(根据需要)、制备校准溶液以及校准液体分析仪。

　　6.1采样

　　只有螺丝帽或地塞玻璃瓶才能用来收集和运输样品。在收集样品之前，应按照附录A对玻璃器具进行准备和清洁检查。

　　应在样品收集后的24小时之内完成分析。样品应该存放在约4-6?С的冰箱中。收集样品的最小容积应为50cm3。

　　6.2校准溶液的制备和液体分析仪的校准

　　在校准和测定阴离子表面活性剂的整个过程中，№13滤光片应用于激发通道，№14滤光片应用于检测通道。

　　6.2.1基本溶液萃取物的制备

　　为了准备基本溶液萃取物，将9cm3蒸馏水倒入一个准备好的分液漏斗中，加入1cm3染料溶液(第3.4.3节)、1cm3盐酸溶液(第3.4.2节)、5cm3氯仿，实施1分钟萃取。在分离阶段之后，使用约0.5–1сm3的有机(底)层来冲洗分液漏斗的活栓和壶嘴，再倒入2.5-3сm3溶液至样品池中。

　　6.2.2基本溶液的测量

　　当分析仪为使用模式时，进入“MethodSelection(方法选择)”菜单并选择“Luminescence(发光)”方法时，再进入“Calibration(校准)”菜单，设置变量"С0"-"С6"和"J0"-"J6"的值均为零。然后，移动光标到变量J0的值上，将装有萃取物的样品池放入样品池内室，按下"Ent"键。分析仪便对基本溶液的荧光强度进行测量，并自动将测量结果存储在分析仪的内存中。

　　6.2.3校准溶液萃取物的制备

　　将5cm3浓度为1.0mg/l十二烷基硫酸钠放入分液漏斗中，加入4cm3蒸馏水、1cm3染料溶液、1cm3盐酸溶液、5cm3氯仿，实施1分钟萃取。在分离阶段之后，使用约0.5–1сm3的有机(底)层来冲洗分液漏斗的活栓和壶嘴，再倒入2.5-3сm3溶液至样品池中。

　　6.2.4校准溶液的测量

　　当分析仪为使用模式时，设置变量"С1"的值为1000，按下"Ent"键把该值保存到分析仪的内存中，移动光标到变量J1的值上，将装有萃取物样品池放入样品池内室，按下"Ent"键。分析仪便对校准溶液的荧光强度进行测量，并自动将测量结果存储在分析仪的内存中。

　　6.3检查校准功能有效性的方法

　　检查校准功能的有效性，是在“Measurement(测量)”模式下，测定一个或多个检查样本中阴离子表面活性剂浓度。将带有浓度为0.025–2.0mg/l(详见表2)阴离子表面活性剂的经过认证的混合物作为检查样本。基于5сm3检查样本，按照第6.2.3节来制备萃取物。如果检查样本中阴离子表面活性剂浓度的测量值，与其预设值有偏差，即浓度范围是2.0–0.5mg/l的最大偏差是10%、浓度范围是0.5–0.1mg/l的最大偏差是20%以及更低浓度的最大偏差是35%，则可以认为校准是稳定的。

　　校准功能的有效性检查，应每周执行一次，且每次需更换一批氯仿，并准备新鲜的染料溶液。当所获得的结果不合格时，应重新检查。

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