阴离子表面活性剂的测定方法

时间:2022-09-21 10:45:44

阴离子表面活性剂的测定方法

摘要 阴离子表面活性剂对于人们的生产生活都起到重要的作用,但是同时它也会造成水体环境的污染,是水质监测的重要项目。本文总结了几年来比较常用的阴离子表面活性剂在水体中含量的检测方法,论述了各种方法的优势与缺点,同时对研究前景进行了展望。

关键词 阴离子表面活性剂;检测方法;水质监测

中图分类号X832 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)86-0074-02

表面活性剂(surfactant)是一种具有固定的亲水亲油基团的有机化合物,它在溶液的表面能够定向排列,并能使表面张力显著下降。它的特色鲜明,并且应用非常广泛,因此具有“工业味精”的美誉。不论在工业生产还是日程生活中我们都会发现它的身影,从石油、金属加工、农药生产再到我们熟悉的洗涤剂和化妆品,表面活性剂的应用无处不在。其中阴性表面活性剂在各种表面活性剂中的应用尤其广泛,占表面活性剂使用量的40%以上,阴离子表面活性剂一旦被排入水体中,会在水体表面以及水体中的其它微粒的表层聚集,进而产生出泡沫以及发生乳化的现象,这些物质会产生阻隔的效果导致水中的氧气不能进行交换。最终结果会是水质的破坏,水生生物面临巨大的危害。随着工业以及生活污水的排放,进入水体的阴离子表面活性剂数量也在增加。为了保障良好的自然环境,保障人民生活的健康,对于水体中的阴性表面活性剂必须进行严格的检测。一直以来,我们一般采取亚甲蓝分光光度法对阴离子表面活性剂进行检测,虽然这种检验方法操作相对简单,但是实际选择性方面比较差,进行干扰的物质较多,有机酚类和无机氯化物等都可能对检验结果有不同程度的干扰。

随着社会经济的不断发展,对于阴离子表面活性剂的检验手段的研究也越来越深入,出现了很多新的、更有效的检测方法。

1 光度法

光度法的检验方式就是根据阴离子表面活性剂能够与阳离子显色剂产生缔合反应的原理进行检测。根据对形成缔合物检测方式的不同,光度法还可以具体分成两个不同的检验方法。

一是萃取光度法,顾名思义,首先要对阴离子表面活性剂与阳离子显色剂形成的缔合物进行有机化萃取,在对萃取的有机物进行吸光度计量,当然要在特定的波长环境下进行。相对于传统方法,萃取光度法灵敏度更高,相对干扰比较小,但是存在的问题是萃取工作必须要在有毒溶液中进行萃取。在实验的过程中,如果遇到阴离子表面活性剂乳化的现象,可以采用添加一些破乳剂的方式来进行消除,有实验证明这个方法安全性非常高,当然实验的准确度不会受到影响。还有学者通过反复的实验对显色剂、萃取频率以及萃取剂的用量进行分析比较,找到了获得最精确测量结果的最佳用法用量,使萃取光度法发挥出最佳的效果。

二是水相直接显色法,相对萃取法来说,省略了萃取这个步骤,所以操作相对简便。水相直接显色法通过聚合物吸收光谱与阳离子显色剂吸收光谱的不同进行比较,通过两者之间的差异来进行判断。因为该方法的方便性,很多学者对水相直接显色法进行深入的探讨,力求找出进行测试的最佳环境条件以及最有力的测量条件,并且将实验成果直接应用到对于江河湖泊的水体中阴离子表面活性剂的测定之中。目前的研究试验中,阳离子碱性染料与阴离子表面活性剂之间的实验最为常见,例如,学者刘新玲就进行了碱性品红与阴离子表面活性剂的缔合反应,实验结果显示,在pH为9.5的环境中缔合物生成比率是1:1,缔合物最大吸收波长达到520nm,在阴离子表面活性剂的表观摩尔习惯系数以及浓度方面的结果也很让人满意。在吸收光谱的特性方面,学者们分别通过夜蓝与阴离子表面活性剂以及孔雀绿与阴离子表面活性剂进行水相显色实验,找到了实验进行最适合的酸度环境,发现了最好的缔合物形成条件,以及达到最佳灵敏性的条件,从而促成了测定水体中阴离子表面活性剂的有效办法――水相直接显色分光光度法。一些学者采用阳离子表面活性剂与阴离子酸性染料形成有色缔合物,在缔合物基础上再加入能与此阳离子表面活性剂相作用的阴离子表面活性剂,形成更加稳定的离子聚合物,这种方法便是阴离子酸性染料光度测定法。

2 色谱法

液相色谱法就是用甲醇或者是含有氯化钠的水溶液来充当流动相,以十二烷基作为基础的起到固定作用的键合相,在流动相与键合相的作用下,对被检测水体中的阴离子表面活性剂进行分离和测定,不仅能够测算出阴离子表面活性还能够测量出阴离子表面活性剂的烷基同系物。在实际操作中,对于不同的水样中阴离子表面活性剂含量的不同,应该选用不同的处理方式。如果遇到阴离子表面活性剂含量较低的情况,一般在通过三氯甲烷进行萃取工作之后,萃取物在采用紫外线检测器进行测定的同时,应该进行荧光检测器的测量,两种车辆器相互配合以求达到最好的效果。如果是水样中阴离子表面活性剂含量相对较高,应该首先通过微孔滤膜进行过滤,对萃取物直接采用荧光检测器进行测量即可。色谱法的检验方法,通过大量的实践得到印证,这种方法处理相对简单,而且可回收率维持在相当高的水平,在5.0ng~250ng的绝对进样量范围之内,表现出了良好的线性关系,与此同时新的微镜色谱分析法使检测能力大大提高,减少了检测试剂的使用量,新的检测器也突出了更快、更准、更灵敏的特点。

3 其他检测法

科学技术的发展永远没有止境,伴随着科技的发展,学者们不断进行新的研究和尝试,希望找到更好的方式来进行阴离子表面活性剂的检测。在针对水体中其它元素影响检测结果方面,学者刘卫国提出在pH值7.5的环境下进行偶氮红两项滴定法进行阴离子表面活性剂的测定方法。这种方法在精确度以及灵敏度等方面都有提高,回收率更高达92%以上,可以有效地消除水体中非离子表面活性剂以及淀粉等物质的干扰,保持相对偏差在1.0%左右。针对特殊的检测水体环境,何亚明提出采用次氯酸钠然后亚硝酸钠再到氨基硫酸铵对印染废水中的干扰物质进行先处理的方法。通过二次加注以及迭代运算进行阴离子表面活性剂的测量,虽然在准确度方面不是最好的,但是却非常适合处理像印染污水这种阴离子表面活性剂含量较低的水质环境。

4 结论

不难看出,在阴离子表面活性剂的检测方面,学者们进行了大量的探索和研究。当然也取得了很多的成果,光度法和色谱法已经被比较广泛的应用到实际的检测中去。同时在基本方法的基础上,各国学者也不断进行着更深入的探索和研究,更快、更准、更好的检测方式是未来发展的方向。

参考文献

[1]刘卫国.上海环境科学,2000,11(7):24.

[2]何亚明,江天,董银卯.环境科学,1993,14(1):74.

[3]冯泳兰.分析测试学报[J],1999,18(2):39.

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