重氮偶合分光光度法测定水中苯胺的研究
时间：2021-02-05 04:01:03 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：[目的] 建立水中苯胺浓度的6种重氮偶合分光光度测定法。[方法] 向含有苯胺的水样中分别加入N-（1-萘基）-乙二胺盐酸盐、α-萘胺、α-萘酚、邻甲氧基酚、8-羟基喹啉和变色酸，在亚硝酸钠作用下发生重氮偶合反应，采用分光光度法分别在545、540、495、450、480和510nm处进行测定。[结果] 6种显色体系在线性范围分别为0~5.5、0~6.0、0~6.5、0~11.5、0~10.0和0~9.5mg/L，所得苯胺的回归方程呈现较好的线性关系，检出限分别为0.009、0.011、0.014、0.032、0.025和0.022mg/L；平均回收率在95.1~105.3%范围内；RSD在1.96~4.80%范围内。采用该6种方法与气相色谱法测定水中苯胺浓度，差异均无统计学意义。[结论] 6种方法均简单、快捷、准确度高，可用于水中苯胺浓度的快速测定。
关键词：苯胺 重氮偶合 分光光度法 亚硝酸钠
Spectrophotometric Methods Based on Diazotion-coupling Reaction for the Determination of Aniline Concentration in Water
ZHAO Mu-qiu et al (College of Biological Science and Technology, Qiongzhou University, Hainan, Sanya 572022)
Abstract：[Objective] The aim was to establish six spectrophotometric methods for determining aniline concentration in water based on diazotion-coupling reaction. [Method] Aniline coupled with N-(1-naphthyl)-ethylenediamine, α-naphthyl amine, α-naphthol, guaiacol, 8-hydroxy- quinoline or chromotropic acid in sodium nitrite medium to form colored dye. [Result] The maximum absorption wavelength of resultant was 545、540、495、450、480 or 510nm, the linear range was 0-5.5, 0-6.0, 0-6.5, 0-11.5, 0-10.0 or 0-9.5mg/L, and the limit of detection was 0.009, 0.011, 0.014, 0.032, 0.025 or 0.022 mg/L, respectively. The rates of recovery were 95.1-105.3%, and RSDs were 1.96-4.80% respectively. Compared with gas chromatography, no significant difference presented using these 6 methods determining aniline concentration in waste water. [Conclusion] These six methods are simple and accurate and applicable to the determination of aniline concentration in water.
Key words Aniline：Diazotion-coupling Spectrophotometric Method Sodium Nitrite
苯胺作为重要的有机化工原料和精细化工中间体广泛应用于制药、印染和纺织等行业，是一种具有芳香气味的无色油状液体 [1]。随着工业的发展，越来越多的苯胺随工业废气和污水进入环境水体和农业水体。因其毒性较大，对水体等生态环境和人类健康存在潜在威胁，已被列入我国环境优先污染物名单[2]。苯胺是典型高铁血红蛋白的形成体，能使细胞失去携氧功能，造成溶血性贫血，损害肝脏引起中毒性肝炎，甚至导致各种癌症[3]。正因为苯胺对人体的危害极大，所以环境中尤其是农业用水中苯胺的残余量引起人们的极大关注，水环境中的苯胺测定已被列入环境监测的经常性项目[4]。
水体中苯胺浓度的测定方法有光度法和电化学法。光度法主要包括分光光度法、荧光光度法[5]、流动注射光度法[6]、醌亚胺光度法[7, 8]、阻抑动力学光度法[9, 10]、催化光度法[6]和褪色光度法[11]等；电化学法主要有微分脉冲伏安法[12]、吸附溶出伏安法[13]、极谱法等。其中可见分光光度法由于操作简便、稳定性高、结果重现性好等优点占据主导地位。我国测定水中苯胺浓度的国家标准方法是萘乙二胺光度法，该法的检测下限为0.03mg/L，线性范围为0~1.6mg/L。该法线性范围较窄、有副反应发生，而且显色易受温度、时间等因素干扰，影响结果的准确性和精确性[14]。
为此，本研究利用亚硝酸盐与苯胺发生重氮化反应，再分别应用N-（1-萘基）-乙二胺、α-萘胺、α-萘酚、邻甲氧基酚、8-羟基喹啉和变色酸作为偶联剂建立水中苯胺浓度测定的分光光度法，以期为水环境监测者测定苯胺浓度提供线性范围更宽、检测限更低和更加准确、精确、便捷的选择。
1. 材料与方法
1.1 原理
在酸性环境下，苯胺可与亚硝酸根反应生成重氮盐，而后在碱性环境下与（萘）酚类化合物反应生成偶氮化合物而显色。萘胺类化合物如N-（1-萘基）-乙二胺和α-萘胺作为显色剂时，形成的偶氮染料在强酸性环境时会转化为季胺盐类化合物，转化后其最大吸收波长会红移30~100nm，摩尔吸光系数增加20~50%。因此当显色剂为N-（1-萘基）-乙二胺盐酸盐和α-萘胺时不需加碱性缓冲液。
1.2 仪器与试剂
实验主要使用Cary50型紫外-可见分光光度计、PHS-3B精密pH计和AEL200型电子分析天平等仪器。所用常规试剂均为分析纯试剂，其中苯胺、氨基磺酸铵（NH4SO3NH2）、氢氧化钠（NaOH）、硼砂（Na2B4O7·10H2O）、α-萘胺、α-萘酚、邻甲氧基酚和乙醇购自国药集团化学试剂有限公司；硫酸氢钾（KHSO4）、亚硝酸钠（NaNO2）和变色酸购自天津市化学试剂三厂；N-（1-萘基）-乙二胺盐酸盐购自上海中秦化学试剂有限公司；8-羟基喹啉购自苏州市贝斯特精细化工厂。实验用水均为二次蒸馏水。
苯胺标准储备液1.0g/L；苯胺标准使用液100mg/L（标准储备液稀释10倍）；KHSO4溶液25g/L；NaNO2溶液2.5g/L；NH4SO3NH2溶液25g/L；pH 12.5的Na2B4O7-NaOH缓冲液（1.0mol/L NaOH溶液加入到饱和Na2B4O7·10H2O溶液中，调节至体系pH为12.5）；显色剂N-（1-萘基）-乙二胺盐酸盐、α-萘胺、α-萘酚、邻甲氧基酚、8-羟基喹啉和变色酸的乙醇溶液2g/L。
