一種測定水質、土壤或城市污泥中揮發酚和氰化物的方法與流程

本發明屬于環境檢測
技術領域：
，更具體地，涉及一種測定水質、土壤及城市污泥中揮發酚和氰化物的方法。
背景技術：
：揮發酚，氰化物測定為國家環境監測領域地表水環境質量標準，生活污水，工業廢水綜合排放標準的基本項目，揮發酚和氰化物也是土壤，城市污泥污染物檢測基本項目，這些檢測項目在環保領域日常監測工作中樣品量大，工作強度高，同時測定這些因子都需要搭建蒸餾裝置進行樣品預處理，在蒸餾試樣制備過程中，蒸餾或吸收裝置容易發生漏氣現象，氰化物或者揮發酚逸出，將使分析產生誤差且污染實驗室環境，對人體產生傷害，所以在蒸餾過程中時刻要檢查蒸餾裝置的嚴密性，蒸餾也比較耗時，單個樣品從玻璃蒸餾裝置搭建到蒸餾完成，裝置拆洗，大約需要2.0-3.0h，這些都無形中增加了實驗人員的負擔。凱氏定氮儀是測定蛋白質的儀器，包括石墨消解和蒸餾兩大主要功能，其蒸餾裝置能夠持續進行樣品蒸餾，且蒸餾效率高，通常8min左右便能蒸餾出200ml餾出液，所以該儀器被廣泛應用于食品加工，飼料生產，土肥，科研等領域做常量，半微量樣品的分析。目前未見有將上述裝置應用在氰化物和揮發酚的檢測中。技術實現要素：本發明的目的在于根據現有技術中的不足，提供了一種測定水質、土壤及城市污泥中揮發酚和氰化物的方法。本發明同時提供凱氏定氮儀在測定小分子有害物質中的應用。本發明的目的通過以下技術方案實現：凱氏定氮儀在測定小分子有害物質中的應用，所述凱氏定氮儀設置堿液口、酸液口、蒸汽管和水液口，所述蒸汽管與水液口連接，蒸汽管內設置pH感應電極，所述小分子有害物質包括揮發酚和氰化物。優選地，是在測定水質、土壤及城市污泥中小分子有害物質中的應用。優選地，先將凱氏定氮儀的管路清洗，然后將待測樣品加入凱氏定氮儀管中，加入指示劑，調節pH值，蒸餾，收集餾出液測定。優選地，所述指示劑為甲基橙指示劑。優選地，當檢測物質為氰化物時，包括如下步驟：S1.空管蒸餾，將凱氏定氮儀的管路清洗；S2.將待測樣品加入凱氏定氮儀管中，加入數粒玻璃珠；S3.將硝酸鋅溶液加入蒸餾瓶內，加入甲基橙指示劑，再加入酒石酸溶液，調節溶液pH=4或加入EDTA二鈉溶液和磷酸溶液，使溶液pH<2，開始蒸餾；S4.移取氫氧化鈉溶液到吸收瓶中，測定樣品濃度。優選地，當檢測物質為揮發酚時，包括如下步驟：S1.空管蒸餾，將凱氏定氮儀的管路清洗；S2.將待測樣品加入凱氏定氮儀管中，加入數粒玻璃珠；S3.加入甲基橙指示劑和磷酸溶液調節pH，開始蒸餾；S4.蒸餾完畢，測定樣品濃度。優選地，所述堿液口、酸液口及水液口分別與堿泵、酸泵和水泵連接，所述堿泵、酸泵和水泵通過控制裝置控制。優選地，所述控制裝置的輸入端設有顯示器，所述顯示器上設置輸入模塊。優選地，所述凱氏定氮儀還包括管路清洗系統，所述管路清洗系統包括與酸液口連接的管道并聯的清水沖洗管和與堿液口連接的管道并聯的清水沖洗管。將凱氏定氮儀蒸餾裝置應用于水質，土壤，城市污泥揮發酚和氰化物蒸餾處理中尚存在以下難題：該裝置儀器僅含堿液加入口，通常在強堿條件下蒸餾出氨，相比較于傳統的蒸餾裝置可酸堿度調節的優勢使該儀器應用受到局限。而水質總氰化物（HJ484-2009）需要在pH<2介質中加熱蒸餾形成氰化氫的氰化物，易釋放氰化物（HJ484-2009）是在pH=4介質中；城市污泥氰化物（CJ/T221-2005）測定無論是使用蒸餾后吡啶-巴比妥酸光度法還是蒸餾后異煙酸-吡唑啉酮分光光度法都是在pH<2介質中加熱蒸餾總氰化物和pH=4介質中加熱蒸餾易釋放氰化物；同樣水質揮發酚（HJ503-2009）和城市污泥酚（CJ/T221-2005）蒸餾過程中也需要在pH=4酸性條件下進行，無論是使用蒸餾后4-氨基安替比林直接光度法還是萃取光度法，蒸餾前處理都直接影響測定結果，所以如果蒸餾過程中溶液pH值達不到要求，很可能造成氰化物，揮發酚蒸出率偏低，甚至發生蒸餾不出目標物的情況，同時蒸餾時間，吸收液等因素也易對實驗造成影響，這些都將影響測試結果的重現性和準確性。因此，本發明通過設置酸液口，能夠精準調控合適的pH條件，并嘗試對不同種類，不同濃度酸緩沖溶液，蒸餾時間，吸收液進行考察，優化實驗，使用凱氏定氮儀蒸餾裝置建立一種測定水質，土壤，城市污泥氰化物，揮發酚的蒸餾方法，該方法高效快捷，環保安全，避免了有毒氣體逸出對實驗人員造成的傷害，準確性和重復性都較好。現行的氰化物和揮發酚的檢測中，例如HJ484-2009《水質氰化物的測定容量法和分光光度法》，HJ503-2009《水質揮發酚的測定4-氨基安替比林分光光度法》，HJ350-2007附錄B《土壤中氰化物的測定異煙酸-吡唑啉酮比色法》，CJ/T221-2005(8)《城市污泥酚的測定蒸餾后4-氨基安替比林分光光度法》，CJ/T221-2005(9)《城市污泥氰化物的測定蒸餾后吡啶-巴比妥酸光度法》，CJ/T221-2005(10)《城市污泥氰化物的測定蒸餾后異煙酸-吡唑啉酮分光光度法》中測定水質，土壤，城市污泥氰化物，揮發酚樣品前處理需要搭建蒸餾傳統裝置，較耗時，且操作不安全，本發明采用凱氏定氮儀蒸餾裝置進行蒸餾測定，5~10min完成單個樣品蒸餾，不僅極大提高了實驗效率也保障了實驗人員的安全。與現有技術相比，本發明具有以下優點及有益效果：本發明利用凱氏定氮儀蒸餾裝置成功解決水質，土壤，城市污泥中揮發酚，氰化物蒸餾前處理過程，建立起測定水質，土壤，城市污泥氰化物，揮發酚高效快捷，環保安全的蒸餾方法，同時避免了有毒氣體逸出對實驗人員造成的傷害。所述檢測方案簡單，易操作，方法準確性高，應用前景廣泛。附圖說明圖1是實施例1提供的蒸餾裝置的結構示意圖。1-消化管，2-酸液口，3-堿液口，4-蒸餾頭，5-蒸汽管，6-pH感應電極，7-蒸餾冷凝裝置，8-堿泵。具體實施方式以下結合具體實施例和附圖來進一步說明本發明，但實施例并不對本發明做任何形式的限定。除非特別說明，本發明采用的試劑、方法和設備為本
技術領域：
常規試劑、方法和設備。除非特別說明，本發明所用試劑和材料均為市購。試劑和儀器信息如下：試劑：甲基橙指示液：濃度為0.5g/L，稱取0.1g甲基橙溶于水，溶解后移入200ml容量瓶中，用水稀釋至標線；氰化物：硝酸鋅溶液：100g/L，稱取10.0g硝酸鋅溶于水中，稀釋定容至100ml，搖勻；酒石酸溶液：150g/L，稱取15.0g酒石酸溶于水中，稀釋定容100ml，搖勻；氫氧化鈉溶液：40g/L，稱取40g氫氧化鈉溶于水中，稀釋至1000ml，搖勻，貯于聚乙烯塑料容器中；磷酸：p(H3PO4)=1.69g/mlEDTA二鈉溶液：稱取10.0gEDTA二鈉溶于水中，稀釋定容至100ml，搖勻；揮發酚：磷酸溶液：1+9；硫酸銅溶液：濃度為100g/L；本發明的蒸餾裝置是在現有儀器的基礎上，做出如下改進，一種凱氏定氮儀蒸餾裝置，包括消化管、蒸汽管和蒸餾頭，蒸汽管通過蒸餾頭與蒸餾冷凝裝置連接，蒸餾頭上設置堿液口、酸液口和水液口，所述蒸汽管與水液口連接，蒸汽管內設置pH感應電極。通過增加酸液口，以適應揮發酚和氰化物蒸餾中酸度條件的處理，同時通過pH感應電極實時監測蒸餾溶液pH值，當溶液值偏離設定范圍后通過加酸加堿口進行調節，確保試驗樣品制備的準確無誤，同時也將凱氏定氮儀的應用領域拓寬，不僅應用于堿性條件氨的蒸餾，也應用于環境監測領域的揮發酚，氰化物蒸餾，提高實驗效率。蒸汽管包括硬質段和軟質段，硬質段的長度稍大于pH感應電極的長度。硬質段用于保護pH感應電極。堿液口、酸液口及水液口分別與堿泵、酸泵和水泵連接，堿泵、酸泵和水泵通過控制裝置控制。控制裝置的輸入端設有顯示器，顯示器上設置輸入模塊。該蒸餾裝置還包括管路清洗系統，管路清洗系統包括與酸液口連接的管道并聯的清水沖洗管和與堿液口連接的管道并聯的清水沖洗管。實施例1：氰化物的檢測：1.先進行空管蒸餾，將儀器管路清洗兩次；2.用移液管準確移取準確體積的測定試樣，加入數粒玻璃珠至消化管；3.將適量硝酸鋅溶液加入蒸餾瓶內，加入幾滴甲基橙指示劑，再迅速加入5ml酒石酸溶液，通過酸液口、堿液口和水液口調節溶液pH=4或加入EDTA二鈉溶液和磷酸，使溶液pH<2，開始蒸餾；4.移取10ml氫氧化鈉到吸收瓶中，分別進行餾出易釋放氰化物和總氰化物的吸收；5.蒸餾完畢停止蒸餾，進行樣品測定；實施例2：揮發酚的檢測：1.先進行空管蒸餾，將儀器管路清洗兩次；2.用移液管準確吸取測定樣品，加數粒玻璃珠至消化管以防暴沸，加入甲基橙指示液，加入磷酸調節溶液pH=4；3.設定蒸餾時間，餾出液處放置錐形瓶接收餾出液；4.蒸餾完畢，將餾出液轉移入分液漏斗中或比色管中進行萃取或者直接比色；揮發酚的檢測結果見表1~3：表1揮發酚標準樣品測定結果編號標準樣品濃度（ug/mL）取樣量（ml）蒸餾時間（min）測定含量（ug）回收率%10.016503.00.01288020.016505.00.01438930.016507.00.017010640.064505.00.05238250.064507.00.05959360.064509.00.0653102從表1中可以看出，當分別使用兩種高低濃度的標準樣品進行蒸餾時間考察時發現，當使用低濃度標準樣品時，蒸餾3min回收率達到80%，增加蒸餾時間后回收率逐漸增加，直至7min能夠完全蒸餾出；當使用高濃度標準樣品時，蒸餾5min樣品回收率能達到82%，增加蒸餾時間后約9min全部蒸餾出，可見隨著樣品含目標物揮發酚含量的增加，完全蒸餾出所需的時間也隨之增加，在萃取分光光度法測定的濃度范圍內10min蒸餾時間能夠滿足測定要求。表2揮發酚蒸餾不同酸緩沖溶液考察編號酸緩沖液解離常數PKa回收率%1磷酸2.1594.32草酸1.2795.13亞硫酸1.8991.94亞硝酸3.1480.0表2中磷酸和草酸對目標物揮發酚的檢測干擾較少，草酸相對為磷酸的最佳替代酸，且其低成本與安全性都得到普遍認可。表3氰化物蒸餾不同酸緩沖溶液考察編號酸緩沖液解離常數PKa回收率%1酒石酸2.9893.22檸檬酸3.1391.93甲酸3.7589.34乳酸3.8687.1表3中檸檬酸和酒石酸在氰化物蒸餾過程中有較好的回收率。氰化物的檢測結果見表4：表4氰化物標準樣品測定結果—蒸餾時間考察編號蒸餾時間（min）取樣量（ml）測定含量（mg/L）校正系數回收率%12500.1421.817.523500.2481.830.534500.8161.810045500.8161.8100表4中在固定取樣量的前提下，可以看出蒸餾時間過短回收率偏低，當蒸餾時間為4min時基本能滿足蒸餾需要。表5氰化物標準樣品測定結果—顯色時間考察編號顯色時間（min）蒸餾時間（min）測定含量（mg/L）校正系數回收率%11040.7491.892.321540.7711.895.132040.7661.894.442540.7661.894.4表5中可以看出在顯色15min后達到最佳測定時間。當前第1頁1 2 3