一種測定水中痕量溴酸鹽的方法

2023-05-01 04:01:21

專利名稱：一種測定水中痕量溴酸鹽的方法
技術領域：
本發明涉及一種水中痕量溴酸鹽的測定方法，特別涉及一種用含乳化劑OP的維多利亞豔藍BO (VPB-BO) (C.1. 42595分子量513. 5)作為顯色劑，用分光光度法測定水中
痕量溴酸鹽的方法。
背景技術：
氯消毒是我國目前普遍採用的自來水消毒技術，但該方法會產生多種副產物，例如三氯甲烷和有毒的氯代乙酸等，會對人體健康構成潛在威脅。因此，人們逐漸轉向於其他消毒方法。臭氧作為消毒劑應用於本世紀初，是目前已知的化學消毒劑中最為有效的消毒劑之一，對水中的各種微生物都有良好的去除效果。臭氧消毒法的優點很多，它避免了氯消毒產生的餘氯和副產物等問題，消毒速度快，消毒效果好，對耐氯的隱孢子和賈第蟲殺滅率高，消毒後口感也優於氯消毒水，因此目前的應用越來越廣。但是當水體中含有溴化物時，臭氧消毒會產生無機副產物溴酸鹽。溴酸鹽是一種強氧化劑，過量飲用對人有致癌風險。研究表明，當飲用水中的溴酸鹽濃度達3. 0 μ g · L_1和30 μ g · Γ1時，對人體的致癌風險分別為0. 01%。、0· 1%,因此被國際癌症研究機構(IARC)定為2Β級的潛在致癌物。為了規範飲用水質量，我國2008年修訂的飲用天然礦泉水標準(GB 8537-2008)限定礦泉水中溴酸鹽的含量不超過10μ g · L'但是產品質量抽檢結果表明，溴酸鹽含量超標情況時有發生。目前飲用水中溴酸鹽的檢測方法主要有滴定法、電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)、離子色譜法和分光光度法等。滴定法的準確度和靈敏度低；ICP-MS法易受溴乙酸幹擾，檢測精確度不高；離子色譜法由於需要大容量分離柱，檢測成本較高，此外,它還易受水中無機氯離子幹擾，檢測精確度也不高；傳統分光光度法所用顯色劑的表觀摩爾吸光係數較低，造成檢測靈敏度低，不能準確定量測定飲用水中痕量溴酸鹽，因此這些方法的應用均受到一定的限制。

發明內容
本發明針對現有技術的不足，提供一種測定水中痕量溴酸鹽的方法，其特徵在於，採用一種用含乳化劑OP的維多利亞豔藍BO作顯色劑的分光光度法測定水中痕量溴酸鹽，包括如下步驟1.標準工作曲線的繪製移取500 μ g · Γ1溴酸鉀標準溶液0. 0mL,0. 2mL、0. 5mL、l. 0mL,2. 0mL,4. 0mL,6. 0mL,8. 0mL，分別注入8個50mL的棕色容量瓶中，依次加入
0.1mol · I/1的鹽酸溶液3. 0mL, 0. 05mol · L-1的KI溶液2. 0mL, 5min後依次加入pH值為
1.9±0.1的緩衝液5. 0mL，含乳化劑OP的2. 0X 10_4mol · Γ1的維多利亞藍BO 5. 0mL，用蒸餾水定容，搖勻，顯色2 15min後，用Icm比色皿，以試劑空白作參比，於580nm波長處測定溶液的吸光度，以吸光度為縱坐標，以溴酸根離子濃度為橫坐標，繪製標準工作曲線；2.回歸方程的建立根據步驟(I)的標準工作曲線獲得回歸方程Α=1· 40Xl(T3C(y g *\ι)- .1lXlO-4 (r=0. 9995，線性範圍為 O 260 μ g · ΛΑ 為吸光度，C為溴酸根離子的濃度，表觀摩爾吸光係數ε =1. 79 X IO5L · moF1 · cnT1)；3.溴酸鹽的測定在50mL棕色容量瓶中，依次加入待測水樣25. OmL,O.1mol · Γ1的鹽酸溶液3. 0mL,0. 05mol Γ1的KI溶液2. OmL，5min後依次加入pH值為1.9±0.1的緩衝液5. OmL,含乳化劑OP的2. OXlO^mol · L-1的維多利亞藍BO 5. OmL，用蒸餾水定容，搖勻，作為測定體系，顯色2 15min後，用Icm比色皿，以試劑空白作參比，於580nm波長處測定溶液的吸光度，根據步驟(2)所得的回歸方程計算出溴酸根離子的濃度。另外，本發明所述的測定體系的pH值為1. 7 2.1 ;所述的緩衝液為磷酸磷酸二氫鈉緩衝液；所述的測定體系中維多利亞豔藍BO的濃度範圍為1.0X10_5 3. OXlO^mol · Γ1 ;所述的顯色劑維多利亞豔藍BO水溶液中含有乳化劑OP的濃度為O. 4g Γ1 ;所述測定體系中碘離子的濃度範圍為1. OX 1(Γ3 3. OX l(T3mol.L_1 ;所述的顯色時間為2min。進一步，步驟3中，還包括，如果溴酸根離子濃度超出回歸方程的線性範圍，先稀釋後測定。 測定體系中共存離子可能對研究結果產生影響。研究表明，當Br03_濃度為20μ g · L_\相對誤差小於±5%時，以下離子允許量為(以mg. Γ1計)K+、Na+、Ca2+、Sn2+、Al3+、Pb2+、NO3'SO42'H2PO4'NH4+、fc-、Ac—、HC2O4'H2BO3'H4P3Oltl'檸檬酸根(500)，Ni2+、Cu2+，Co2+、Mn2+、Cr3+(100)，Cr (2000) ,Fe3+(IOO)，Γ (10)，矽酸氫根(250), Ag+(O. 01) ,Hg2+(O. 01)，Cd2+(O. 01)。由此可見，除了被重金屬Hg2+、Cd2+、Ag+和F_嚴重汙染的樣品，常見離子對測定不產生幹擾。發明效果由於本發明採用維多利亞豔藍BO作為顯色劑，新建立的分光光度法表觀摩爾吸光係數高達105數量級，大大提高了傳統分光光度法的靈敏度。同時，溶液中常見離子對按本方法測定的結果不產生幹擾，這一實驗結果表明了本方法具有較強的抗幹擾能力。此外，因為本方法所用檢測儀器為廉價的分光光度計，無需複雜、昂貴的檢測設備，檢測流程簡單，檢測速度快，檢測成本比較低廉，有利於方法的普及和推廣。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明一種測定水中痕量溴酸鹽的方法做進一步說明本發明的測定原理如下所述在存在過量碘離子的酸性溶液中，待測樣中的痕量溴酸根離子會將部分碘離子氧化為12，I2和過量的碘離子反應，最終轉化為13_陰離子。在PH為1.9±0.1的磷酸-磷酸二氫鈉緩衝溶液中，If陰離子與含非離子表面活性劑OP的維多利亞藍BO反應生成豔藍色的離子締合物。該締合物吸收峰在580nm波長處，其表觀摩爾吸光係數可高達IO5數量級，故通過測定溶液的吸光度可得到溶液中溴酸根離子的濃度。本發明所選用的試劑均為分析純。在本實施方式中，為了儘可能提高靈敏度，採用維多利亞豔藍BO作為顯色劑，且以乳化劑OP作為穩定劑，從而使顯色締合物表觀摩爾吸光係數高達IO5數量級，便於用分光光度法測定水中痕量溴酸根離子的濃度。本發明的實施過程描述如下1.反應試劑的製備維多利亞藍BO溶液商品染料經熱水精製，80°C烘乾，恆重後配置成2. OX 10_4mol · Γ1溶液(每升溶液中含O. 4g乳化劑0P)。磷酸一磷酸二氫鈉緩衝溶液0. 6mol · Γ1 (使用pHS-2C型精密酸度計將其pH值調至1. 9±0. 1)，碘化鉀溶液O. 05mol · L_\稱取碘化鉀(A. R)0. 83g用蒸餾水溶解後稀釋至100mL。2.標準工作曲線的繪製移取SOOyg.L—1溴酸鉀標準溶液0.0mL、0.2mL、O. 5mL、l. OmL,2. OmL,4. OmL,6. OmL,8. OmL，分別注入8個50mL的棕色容量瓶中，依次加入
0.1mol · I/1的鹽酸溶液3. OmL, 0. 05mol · L-1的KI溶液2. OmL, 5min後依次加入pH值為
1.9±0.1的磷酸-磷酸二氫鈉緩衝溶液5. OmL，含O. 4g .L—1乳化劑OP的2. 0X10^4mol .L—1的維多利亞藍BO 5. OmL,用蒸懼水定容,搖勻。顯色2min後,用Icm比色皿，以試劑空白作參比，於580nm波長處測定溶液的吸光度，以吸光度為縱坐標，以溴酸根離子濃度為橫坐標，繪製標準工作曲線。3.回歸方程的建立根據標準工作曲線獲得回歸方程Α=1· 40Xl(T3C(y g 0-7.1lXlO-4 (r=0. 9995，線性範圍為 O 260 μ g · ΛΑ 為吸光度，C為溴酸根溶液的濃度，表觀摩爾吸光係數ε =1. 79X IO5L · moF1 · cnT1)。4.飲用水中溴酸根離子的測定用移液管分別移取瓶裝礦泉水1、瓶裝礦泉水2和市售桶裝純淨水25. OmL於50mL棕色容量瓶中，依次加入O.1mol · Γ1的鹽酸溶液3. OmL,O. 05mol · L-1的KI溶液2. OmL, 5min後依次加入pH值為1. 9 ±O.1的磷酸-磷酸二氫鈉緩衝溶液5. OmL，含O. 4g .1/1乳化劑OP的2. OX ΙΟΛιοΙ Γ1的維多利亞藍BO 5. OmL，用蒸餾水定容，搖勻，顯色2min後，用Icm比色皿，以試劑空白作參比，於580nm波長處測定溶液的吸光度。根據回歸方程計算出溴酸根離子的濃度。每個樣品共做8次平行回收試驗，計算回收率和RSD，結果見表I。
表1.樣品中溴酸鹽的測定結果
權利要求
1.一種測定水中痕量溴酸鹽的方法，其特徵在於，包括以下測定步驟 (1).標準工作曲線的繪製移取 500μ g · Γ1 溴酸鉀標準溶液 O. OmL,O. 2mL、0. 5mL、l. OmL,2. OmL,4. OmL,6. OmL、8.OmL，分別注入8個50mL的棕色容量瓶中，依次加入O.1mol · Γ1的鹽酸溶液3. OmL,O.05mol .Γ1的KI溶液2. OmL, 5min後依次加入pH值為1. 9±0· I的緩衝液5. OmL，含乳化劑OP的2. OX lCT4mol · L-1的維多利亞藍BO 5. OmL,用蒸懼水定容,搖勻，顯色2 15min後，用Icm比色皿，以試劑空白作參比，於580nm波長處測定溶液的吸光度，以吸光度為縱坐標，以溴酸根離子濃度為橫坐標，繪製標準工作曲線； (2).回歸方程的建立 根據步驟(I)的標準工作曲線獲得回歸方程A=L 40X IO-3Chg^L-1)- .1lX 10_4(r=0. 9995，線性範圍為O 260 μ g · L_\ A為吸光度，C為溴酸根離子的濃度，表觀摩爾吸光係數 ε =1. 79 X IO5L · moF1 · cnT1)； (3).溴酸鹽的測定 在50mL棕色容量瓶中，依次加入待測水樣25. OmL,O.1mol · Γ1的鹽酸溶液3. OmL,O.05mol .Γ1的KI溶液2. OmL, 5min後依次加入pH值為1. 9±0· I的緩衝液5. OmL，含乳化劑OP的2.0X10_4mol -T1的維多利亞藍BO 5. OmL，用蒸餾水定容，搖勻，作為測定體系，顯色2 15min後，用Icm比色皿，以試劑空白作參比，於580nm波長處測定溶液的吸光度，根據步驟(2)所得的回歸方程計算出溴酸根離子的濃度。
2.如權利要求1所述，其特徵在於測定體系的pH值為1.7 2. 1，緩衝液為磷酸一磷酸二氫鈉緩衝液。
3.如權利要求1所述，其特徵在於測定體系中維多利亞豔藍BO的濃度範圍為LOXlO5 3. 0X10 5mol · L、
4.如權利要求1所述，其特徵在於顯色劑維多利亞豔藍BO水溶液中含有乳化劑OP的濃度為0. 4g · T10
5.如權利要求1所述，其特徵在於測定體系中碘離子的濃度範圍為1.OX 10_3 3.O X 10 3mol · L、
6.如權利要求1所述，其特徵在於顯色時間為2min。
7.如權利要求1所述，其特徵在於如果溴酸根離子濃度超出回歸方程的線性範圍，先稀釋後測定。
全文摘要
本發明涉及一種水中痕量溴酸鹽的測定方法，特別涉及一種用含乳化劑OP的維多利亞豔藍BO(VPBBO)作為顯色劑，用分光光度法測定水中痕量溴酸鹽的方法，包括如下步驟在50mL棕色容量瓶中，依次加入待測水樣25.0mL、0.1mol·L-1的鹽酸溶液3.0mL，0.05mol·L-1的KI溶液2.0mL，5min後依次加入pH值為1.9±0.1的磷酸-磷酸二氫鈉緩衝溶液5.0mL，含0.4g·L-1乳化劑OP的2.0×10-4mol·L-1的維多利亞藍BO 5.0mL，用蒸餾水定容，搖勻，2min後，用1cm比色皿，以試劑空白作參比，於580nm波長處測定溶液的吸光度，用根據標準工作曲線獲得的回歸方程A=1.40×10-3C(μg·L-1)-7.11×10-4(r=0.9995，線性範圍為0～260μg·L-1，A為吸光度，C為溴酸根離子的濃度)來計算溴酸根離子的濃度。本方法靈敏度高，結果準確、操作簡便、成本低廉。
文檔編號G01N21/31GK103018184SQ20121048464
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月23日 優先權日2012年11月23日
發明者施文健, 劉劍青, 馮文煊, 文歡歡, 吳薇, 顧海欣, 王精志 申請人:上海理工大學