QC8500型流动注射分析仪测定水中氰化物的研究

摘要：流动注射分析仪法测定水中氰化物，与国标方法比较没有显著差异，符合分析要求，具有快速，准确，灵敏度高等优点，适用于大批量常规水样的分析。采用流动注射分析仪法检测江门市各地多处水源水、出厂水、河水、井水、纯净水等样品，结果令人满意。

关键词：流动注射分析仪；氰化物；标准检验方法

中图分类号：F407.7文献标识码：A

1 概述

近年来，随着城市工业的不断发展，工业水污染事件频繁发生，水环境日益恶化，对水质监测工作的要求越来越高，江门市环境保护局监测任务日益繁重。水中氰化物是重要的毒理学监测指标和表征水污染程度的重要指标。氰化物是剧毒物质，主要危害动物的中枢神经系统和视神经，还有致畸作用。目前异烟酸－巴比妥酸分光光度法和异烟酸－吡唑啉酮分光光度法是测定水中氰化物的国标方法，这两种方法都要经过水样蒸馏、显色反应、比色分析等多个步骤，处理复杂、检测过程繁琐费时，在手工操作过程中还会带来许多误差，对结果的准确性造成影响。而流动注射分析仪作为一种用途广泛的现代化分析仪器，其可以实现自动化在线检测，有效避免人工操作的不确定因素。因此，可应用流动注射分析仪对水中氰化物进行测定，有效降低实验室工作人员的劳动强度和工作效率。

2 主要仪器与试剂

2.1 仪器设备

美国LACHAT QC8500流动注射分析仪；LACHATASX－520Series自动进样器；LACHAT PDS－200稀释器；氰化物反应单元和模块；LACHATRP－150Series多通道比例进样泵；比色检测器；数据系统。

2.2 试剂

本实验使用的水为18兆欧的去离子水，配制好的试剂使用前用超声波清洗器脱气30分钟。

（1）0.025M氢氧化钠。称取1.0g氢氧化钠溶解于1L水中，放置于塑料瓶中，临用现配。（2）磷酸缓冲液。称取97.0g磷酸二氢钠，配制成pH为4.0的缓冲溶液，用去离子水稀释至1L，放置于塑料瓶中，可保存一个月。（3）氯胺－T。称取2 .0g氯胺-T 于500mL水中，放置于棕色玻璃瓶中，临用现配。（4）异烟酸－巴比妥酸溶液。取1L棕色容量瓶一只，加100mL 水，称取12.0g巴比妥酸，将巴比妥酸用水全部润湿，再加入12.0g异烟酸，搅拌溶解，加入15.0g氢氧化钠，再用去离子水定容，储存在棕色玻璃瓶中，可稳定一个月。（5）蒸馏试剂。于1000容量瓶中，加入800mL水，加入3.3g乙酸锌[Zn(CH3COO)2·2H2O]，待完全溶解后，加入13.2g酒石酸(C4H6O6)，直至完全溶解，加氢氧化钠3.5g，调节pH值为3.8。储存在玻璃瓶中，于4℃冰箱中可稳定一周[1]。（6）氰化物标准储备液(60mg/L)。国家标准物质研究中心。

3 实验

3.1 实验原理

采用在线氰蒸馏，样品溶液首先与磷酸混合，进入在线加热系统加热，然后经紫外光系统，裂解金属-CN的有机络合物，生成简单游离氰化物以气态HCN从样品基体中游离出来，穿过Teflon膜块，然后用载流液氢氧化钠溶液吸收。含有醋酸锌的酒石酸用作蒸馏试剂时，使铁氰物质沉淀。吸收溶液中简单氰化物在pH＜8的条件下与氯胺－T 反应，生成氯化氢，再与异烟酸-巴比妥酸试剂反应，形成紫蓝色染料，在600nm处比色测定。

3.2 样品处理

不同样品的处理方法如下：⑴水样采集后，必须立即加氢氧化钠保存，使pH≥12。一般样品直接进样测定，如待测样品较混浊，则用0.45um滤膜过滤；⑵如待测样品中含有游离余氯时，水样用0.5g/L无水亚硫酸钠溶液除氮后测定；⑶当水样中含有大量硫化物时，为防止在碱性条件下，氰离子与硫离子作用而形成硫氛酸离子，干扰测定，应先加碳酸镐或碳酸铅固体粉末，除去硫化物后，再加氢氧化钠固定。

3.3 试验方法

3.3.1 流程：自动进样器→蠕动泵→氰化物分析模块→检测器→数据处理系统。

3.3.2 测定参数：加热器温度125℃；泵速35转/min；载液 0.025mol/L氢氧化钠溶液；10m比色池；600mm滤光片。

3.3.3 测定步骤：将60mg/L的氰化物标准溶液稀释为500ug/L的标准应用液，然后用0.025mol/L氢氧化钠溶液将氰化物标准应用液配制成CN-质量浓度分别为0ug/L、2ug/L、5ug/L、10ug/L、50ug/L、100ug/L的标准系列。按图连接好管路，把样品管和标准溶液放入自动进样器中，设置好条件和参数，依次打开进样器、稀释器和样品加热及分析模块，启动开关，设置加热器温度至125℃，当加热器升温至125℃时，将试剂管路和样品放入去离子水中，打开蠕动泵开关，流速调至35 转/min，5min后打开数据处理工作站，激活水中氰分析方法。20min后将试剂管路置于相应试剂中，先走基线，基线稳定启动编制好的运行程序，仪器自动开始分析和数据处理。

4 实验结果比对与讨论

4.1 最佳实验条件的选择

（1）pH值的选择。试验结果表明，蒸馏pH值为3.8，缓冲液pH为3.94-4.50时，测定吸光度最大且稳定。（2）氯胺-T。分为对浓度为2g/L、4g/L、8g/L的氯胺-T测定数据进行比较，试验结果表明，浓度为4g/L时，测定吸光值最大且稳定。（3）泵速的选择。试验表明，随着泵速的增大，氰化物的吸光度随之下降，这是由于随着泵速的增大，载流的流速增大，导致反应时间缩短，显色时间不足，灵敏度下降；但流速过小则分析周期变长，不利于快速分析，故本实验选择泵速为35转/min。（4）温度的选择。试验表明，蒸馏温度为125℃，氰化物吸光度最大；本试验选择在线蒸馏温度为125℃，显色加热温度为60℃。

4.2 方法线性

按上述条件对0ug/L～100ug/L氰化物标准曲线进行多次测定，结果表明，氰化物溶液质量浓度与仪器响应值在0ug/L～100ug/L范围内有很好的线性关系。线性方程为: Y=0.0992X+ 0.0899，其相关系数r= 0.99996，结果见表1。

表1 标准曲线表

4.3 方法精密度

将50ug/L 和10ug/L 质量浓度的标准溶液分别测定6次，其相对标准偏差(RSD) 分别为0.70% 和3.17%，结果见表2。

表2 方法精密度测定

4.4 方法准确度

分别取高浓度和低浓度样品做加标回收实验，回收率为96%~103%，结果见表3。

表3 加标回收实验

4.5 方法检出限(MDL)

参照QuikChem 方法10－204－00－4－B，配制2.0ug/L氰化物标准溶液进行测定，测定次数为9次，按公式计算MDL。MDL = MDL factor×SD = 2.821×0.1162 = 0.33(ug /L) 。其中，参数MDL factor 为2.821，标准偏差SD为0.1162。计算出的氰化物最低检出质量浓度为0.33 ug/L，而氰化物国标方法分光光度法的最低检出质量浓度均为2ug/L，提高检出限约6倍，结果见表]。

表4 检出限测定

4.6 干扰试验

影响水中氰化物测定的主要物质有醛类，硝酸盐一亚硝酸盐和氧化物等，这些干扰物质对于洁净的生活饮用水来说含量较低，蒸馏过程可消除或最小化非挥发性物质的干扰，但是对于受污染的水样则要考虑这些物质是否会干扰测定。目前我国饮用水中多采用加氯来消杀水中病原体，因此水中必然含有一定量的余氯以达到消毒的目的，测定前消除余氯的干扰显得尤为必要。有实验结果表明余氯可导致氰化物测定结果偏低，是因为活性氯会分解大部分氰根离子。所以在检测生活饮用水中的氰化物时，应考虑去除余氯的干扰。

4.7 方法比对

采用的比对方法为《生活饮用水标准检验方法》中的异烟酸一巴比妥酸分光光度法，由于生活饮用中很少检出氰化物，所以方法的比对试验采用配制的阳性样品进行，分别选择自来水、 矿泉水、井水，加入5ug/L、10ug/L和50g/L标准溶液，两种分析方法的检测结果见表5。两种方法对比结果经配对t检验，流动注射分析仪方法与标准检验方法检测结果无显著性差异(t=0.463，t0.05(8)=2.306，t

结论

实验结果表明，利用流动注射分析仪法测定水中氰化物，能够实现自动进样，自动蒸馏，分析速率快。方法具有快速，准确，灵敏度高等优点，与国标方法比较没有显著差异，符合分析要求，适用于大批量常规水样的分析。本实验室现已采用流动注射分析仪法检测江门市各地多处水源水、出厂水、河水、井水、纯净水等样品，结果令人满意。用该法测定，检出限提高约6倍，因此可以满足有些特殊样品对痕量氰化物的检测要求，这是原来的化学法无法做到的。应用该方法每200s测定一个样品，每小时可测定18个样品，多次应用于大批量样品的检测，条件设置完成后，可无人自动完成进样和检测，大大提高工作效率。

参考文献

[1]刘俊娓，王慧娟，赵天莹.流动注射法测定饮用水中氰化物[J].现代科学仪器，2009(3):86-88.

[2]徐立，曹美龄，韩清.LACHAT QC8500流动注射分析仪在线测定水中氰化物的应用[J].中国卫生检验杂志，2011，21(7):1633-1634.

[3]陈斌生，李勇，魏建荣.流动注射在线测定饮用水中氰化物方法的研究[J].中国卫生检验杂志，2005，15(3):304-305.