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流动注射法测定水中总氰化物的不确定度

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  [摘要] 目的 研究流动注射法测定水中总氰化物的不确定度。方法 选择6份水样本进行检测,观察其中总氰化物的不确定度。结果 样品测量数据下均值为19.54  μg/L、标准差为0.254  μg/L,相对标准偏差为0.012。其中1~6号标准溶液分别为2、2、5、10、20、50,峰高yi、平均峰高y-均出现明显在增高的情况。结论 对于水中总氰化物不确定度测定,可使用流动注射法测定,具有自动进样、分析速率快、试剂耗量低等优点。
  [关键词] 流动注射法;水中总氰化物;不确定度
  [中图分类号] R123 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654(2020)06(a)-0186-03
  [Abstract] Objective To study the uncertainty of determination of total cyanide in water by flow injection method. Methods Six water samples were selected for testing and the uncertainty of total cyanide was observed. Results The average value of the sample measurement data was 19.54 μg/L, the standard deviation was 0.254 μg/L, and the relative standard deviation was 0.012. Among them, the standard solutions Nos. 1 to 6 are 2, 2, 5, 10, 20, 50, and the peak height yi and the average peak height y- were obviously increased. Conclusion For the determination of total cyanide in water, flow injection method can be used. It has the advantages of automatic sampling, fast analysis rate, low reagent consumption, etc.
  [Key words] Flow injection method; Total cyanide in water; Uncertainty
   近年来随着人们生活经济条件不断改善,消费观也在不断出现变化,对水资源质量的追求也在不断提升[1]。而生活性氰化物中毒以口服为主,口腔黏膜和消化道能充分吸收,其属于无色气体,仅出现淡淡的苦杏仁味,但少部分人难以闻到[2]。氰化物作为水污染的主要物质,在天然水中含量较少,受到石油化工、煤气等工业影响,水体会出现污染的情况,饮用天然矿泉水是直接饮用的,但氰化物均属于高毒物质,长期摄入氰化物的饮用水,会使得患者出现头痛、贫血等慢性中毒的情况[3]。传统的非平衡条件下化学处理过程(如离子交换、萃取)已经被改造成自动在线操作,几十秒钟即可完成,可以大大减少试剂和样品的消耗,有效减少污染的机会,并提高分析方法的灵敏度。与传统方式相比,流动注射法省去手工蒸馏、萃取、显色的步骤,节省了时间,准确度较高,该文通过将流动注射法进行研究,报道如下。
  1  资料与方法
  1.1  一般资料
   选择6份样本进行检测,样本之间并差异无统计学意义(P>0.05)。
  1.2  方法
   仪器:流动注射分析仪、取样器、超纯水系统。试剂:氢氧化钠、缓冲溶液、显色剂等。测量方法:在PH弱酸性条件下,术中氰化物经过流动注射仪,在线蒸馏,通过膜分离器分离,使用連续流动的氢氧化钠溶液吸收,与氯胺T活性氯作用生成氯化氰,在波长600 nm处进行比色测定。
   操作步骤:参考仪器说明书,将工作条件调整到测定氰化物的最佳测定状态,并首先打开真空泵与冷却水浴,再打开显色温度、加热器,再打开UV紫外消解器,使用超纯水冲洗系统15 min。氰化物标准溶液50.0 μg/mL用0.01% MNaOH 溶液稀释配制成2 μg/L,5 μg/L,10 μg/L,20 μg/L,50 μg/L 标系。将氰标液配制成20 μg/L使用液,直接进样分析,测得样品浓度[4]。
   建立数学模型:总氰化物浓度的计算公式:y=a+bx[5]。
  1.3  观察指标
   记录所有样品测量数据,并分析标准曲线测定数据。
  2  结果
  2.1  样品测量数据
   样品测量数据下均值为19.54 μg/L、标准差为0.254 μg/L,相对标准偏差为0.012,见表1。
  2.2  标准曲线测定数据
   其中1~6号标准溶液分别为2、2、5、10、20、50,峰高yi、平均峰高y-均出现明显在增高的情况,见表2。
  3  讨论
   水在人类的生活中属于必不可少的重要元素,也是人类生存的基本需求,临床重要性难以言喻。水是生命之源,也是人类维持生命活动的基本物质,与身体健康之间存在密不可分的关系,也是传播疾病的重要方式。人类疾病中80%与水之间是存在关系的,水质的好坏会直接关系到机体的健康程度,随着社会经济的不断发展,水污染事件也在不断出现[6]。目前我国饮水卫生现状主要在于生物性污染与化学性污染,而饮用水安全也已经成为社会、政府、公众关注的焦点[7]。且饮用水在受到病原体污染后,会出现介水污染病暴发,多种传染病是由于水传播造成的。    氰化物特指带有氰基的化合物,在水体中以多种形式存在,其中的碳原子和氮原子通过叁键相连接。在水质分析过程中,氰化物多为无机氰化物,是水污染的重要物质,这些物质都具有一定的毒性,若饮用水的氰化物含量超标,则将会给人类健康带来极大的危害。因此,提高氰化物检测结果的准确性,开展氰化物检验与处理工作势在必行。目前测定生活饮用水中的氰化物主要采用异烟酸-吡唑啉酮分光光度法和异烟酸-巴比土酸分光光度法。前者显色剂吡唑酮的配制需要用到N,N-二甲基甲酰胺有机试剂作溶剂,N,N-二甲基甲酰胺易挥发且对人体健康有较大的危害。二者要求在样品采集过程中加入氢氧化钠固定氰化物,冷藏运输和保存,实验室用酸中和、酸化后进行蒸馏。蒸馏操作繁琐、费时、费试剂,且使用的某些试剂存在对操作者和分析室的环境有二次污染的问题。酸中和、酸化、蒸馏过程很容易损失氰化物,且整个过程消耗大量时间[8]。流动注射分析法是1975年由丹麦的Ruzicka和Hansen首先提出并取得专利。它是一种新的技术,不受溶液化学分析的平衡理论限制,在流动注射分析法的测定中,反应时间和混合状态可以得到很好的重现,即使试剂处于化学反应的不稳定状态,也能得到良好的分析结果,这就打破了分析化学必须在物理或化学平衡条件下的限制。因此,分析化学已成为一个新的研究领域。流动注射分析法具有操作简单、适应性广、分析效率高、灵敏度高、设备简单、样品和试剂消耗低、检测精度高、测量速度快等优点。该文使用仪器自动化监测,利用间隔流动分析仪测定氰化物,完全从数据处理全过程自动化。该文结果显示:样品测量数据下均值为19.54 μg/L、标准差为0.254 μg/L,相对标准偏差为0.012。其中1~6号标准溶液分别为2、2、5、10、20、50,峰高yi、平均峰高y-均出现明显在增高的情况。通过分析不确定度分量的来源分析,根据实验过程分析,能够发现生活饮用水中氰化物,主要来源于氰化物标准储备液引入的不确定度,将氰标准溶液稀释配制所产生的不确定度,对实验样品进行重复检测,所引入的不确定度,动注射在线蒸馏法的标准曲线拟合所引入的测量不确定度[9-10]。
   综上所述,对于水中总氧化物测定,需要使用流动注射法进行测定,但不确定测量的重要分量较多,在日常工作中需要不断注意。
  [参考文献]
  [1]  邢朝宏,曹扬,薛峰,等.流动注射仪测定化妆品中无机亚硫酸盐类和亚硫酸氢盐类的方法研究[J].香料香精化妆品,2017,8(2):40-43.
  [2]  Karampelas Dimitrios,Economou Anastasios,Calokerinos Ant-ony,et al.A novel hybrid flow-injection/sequential-injection methodology for the rapid evaluation of the total antioxidant capacity of wines using inhibition of the alkaline luminol-potassium permanganate chemiluminescent reaction[J].Microchemical Journal: Devoted to the Application of Microtechniques in all Branches of Science,2015,118:223-230.
  [3]  張婷,段毅宏,刘建辉,等.连续流动注射法同时测定矿泉水中挥发酚和氰化物含量的不确定度评定[J].食品安全质量检测学报,2019,10(5):1300-1304.
  [4]  卢杰映.饮用天然矿泉水中氰化物的测定—异烟酸-巴比妥酸光谱法与流动注射在线蒸馏法的方法对比[J].现代食品,2018,8(11):123-126.
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  [6]  中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T8538-2008饮用天然矿泉水检验方法[S].北京:中国标准出版社,2009.
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  [8]  Zhao Yang,Chang Yuan-Shiun Chen, Pei,et al.Differentiation of Aurantii Fructus Immaturus from Poniciri Trifoliatae Fructus Immaturus using flow-injection mass spectrometric(FIMS) met-abolic fingerprinting method combined with chemometrics[J].Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis: An International Journal on All Drug-Related Topics in Pharmaceutical, Biomedical and Clinical Analysis,2015,107:251-257.
  [9]  张烜宇,缪柠璐,马媛媛,等.连续流动注射法与亚甲蓝分光光度法测定水中阴离子表面活性剂的比较[J].黑龙江环境通报,2019,43(2):19-22.
  [10]  吴阿宾.水中低浓度氰化物测定的SKALAR San++流动注射法与异烟酸吡唑啉酮分光法比对[J].福建分析测试,2019, 28(4):27-29.
  (收稿日期:2020-03-05)
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