pH值对测定水质苯胺类化合物影响的探讨

摘 要：pH值对N-（1-萘基）乙二胺偶氮分光光度法测定苯胺类化合物含量起到关键作用，以硫酸溶液替代硫酸氢钾溶液，合理调节pH值的范围，可得到理想的实验效果。

关键词：pH值；苯胺类化合物；重氮化反应；偶合反应

中图分类号：TM6 文献标识码：A

1 概述

调节pH值对N-（1-萘基）乙二胺偶氮分光光度法测定苯胺类化合物含量起到关键作用，重氮化反应需要在强酸条件下进行，而重氮盐与N-（1-萘基）乙二胺的偶合反应需要在弱酸性或中性溶液中进行，因此，合理调节pH值的范围可以得到最大灵敏度。同时，本实验采用0.5mol/L硫酸溶液定量调节pH值，操作简便快速，适用于大批量样品的分析。

2 实验原理

N-（1-萘基）乙二胺偶氮分光光度法测定苯胺类化合物反应分两步进行。首先是重氮化反应：苯胺类化合物在酸性条件下与亚硝酸盐重氮化；然后是偶合反应：重氮盐与N-（1-萘基）乙二胺盐酸盐偶合。对偶合反应后生成紫红色染料，进行分光光度法测定。

重氮化反应式：

偶合反应式：

3 实验仪器

723N光栅分光光度计；便携式pH计；25ml具塞刻度试管；

4 实验步骤

吸取样品于25ml具塞刻度试管中，加纯水稀释至10ml，用0.5mol/L硫酸溶液调节pH，摇匀。加1滴5%亚硝酸钠溶液，摇匀，放置3min，加入氨基磺酸铵溶液0.5ml，充分振荡后，放置3min，待气泡除尽后加入N-（1-萘基）乙二胺盐酸盐溶液1.0ml，用纯水稀释至25ml，摇匀，放置30min，于545nm波长处，用10mm比色皿，以纯水为参比测量吸光度。

5 实验结果

不同pH下显色反应的吸光度变化见表1所示。

由表1可知，pH值对测定结果的影响如下：

pH值>2.1时，空白溶液的吸光度较高；pH值为1.9～1.0时，空白溶液的吸光度维持在一个比较稳定且低的水平。

样品的吸光度先是随着pH的降低而增高，当pH值为1.9～1.3时，样品的吸光度维持在一个比较高且稳定的水平，当pH值≤1.2时，样品的吸光度随着pH的降低而降低。

6 实验讨论

当pH>3时，由于溶液酸性不够强，重氮盐与未起反应的苯胺类在氮原子上偶联，导致部分待测物无法与亚硝酸盐发生重氮化反应而被定量。第二步反应是过量的亚硝酸盐被氨基磺酸铵分解，当pH≤1.2时，过量的亚硝酸不能被氨基磺酸铵分解，并且，N-（1-萘基）乙二胺在强酸条件下与过量的亚硝酸作用生成副产物，同时偶合反应中有H+产生，酸性过强会使耦合速度变慢。

由实验结果表明，pH值控制在1.9～1.3的范围内，即0.5mol/L硫酸溶液加入量为0.30～1.20ml时，灵敏度较高，空白溶液的吸光度低，样品的吸光度重现性好。

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准.水质苯胺类化合物的测定N（1萘基）乙二胺偶氮分光光度法（GB-11889-89）.

[2]国家环保总局编委会.水和废水监测分析方法.第四版.中国环境科学出版社，2002.