被污染的水中几种单一化合物或化合物基团的测定

环境保护公司(EPA)在最近出版的《工业污水中鉴定重要污染物的取样和分析方法》一书中，列举了114种有机污染物，可以看出(参见附录3)这些污染物在水中的允许含量是很低的。分析的样品一般需经过净化处理，使有机物与水分离，这主要是由于有机物在水中浓度太低，需要富集成较高的浓度，而且绝大多数色谱柱也不容许反复地注入水样。        

净化水样的方法有两种，即吹气一捕集法和溶剂萃取法，前者适用于易挥发化合物，其余的均宜采用第二种方法。第一种方法是用中性的气体吹洗样品，然后使气流通过一根放有固体吸附剂的短管，该吸附剂将挥发性有机物吸附下来，但不吸附水蒸汽。有的人建议用活性碳作为吸附剂，这种吸附剂所吸附的组分可以用二硫化碳洗脱下来；EPA则建议使用多孔聚合物粉末(Tenax)和硅胶的结合物，这种吸附剂能把极易挥发的组分吸住。吸附的化合物可通过加热管子释放出来，随载气流传递至色谱柱。含有卤素基团的化合物也可用这种技术进行测定，这类化合物可在聚合物(乙二醇及聚乙二酮1500)柱上得到分离，使用这种柱时最好有程序升温装置。

毫无疑问，色谱法对水中微量有机物的测定是最有效的方法，但如果只要求测一定类型的化合物总量，也可以选用以活性基团的特殊反应为基础的化学方法。酚的比色分析法就是一个典型的实例：

一、酚的光度测定法

在工业污水尤其是炼焦厂和褐煤干馏厂污水中，酚类化合物大量存在，尽管人们极力想除掉酚，但酚类化合物仍旧是严重污染环境的物质。酚类化合物也在一定的药剂、染料、塑料和除草剂等的生产中使用。相当低浓度的酚足以使鱼类毙命，例如鳟鱼在酚的浓度为6μg·mL^-1的水中，3小时后即引起死亡。

酚被鱼类富集后，其浓度虽远小于6μg·mL^-1，但也足以使鱼类感到不舒服。EEC指南80／778提出了酚的MAC值为0.5μg·L^-1，但它不包括与氯气发生了反应的那部分酚。士壤和植物中产生的复杂的酚，如若不是用氯化处理的气味来检测，也可以例外。酚类即使浓度很低，也会严重地影响水的气味。人们提出了许多测酚的方法，例如：用铁盐进行比色测定、溴化反应和红外光谱法等。而目前最常用的方法是利用酚的衍生物的挥发性建立起来的气相色谱分析法(GLC)。经典的氨基安替吡啉比色法等。对位无取代基的酚与4-氨基安替吡啉发生缩合反应。

步骤：

取100mL样品，调户日至lO.0±0.2(NH3+NH4Cl)，加2mL2％W／V试剂溶液和2mL8％W／V的铁(Ⅲ)氰化钾溶液，每加一种试剂都应及时混匀。15分钟后在光度计上于510nm处测定红色溶液的吸光度。标准曲线苯酚的含量范围为100—500μg。

纯化步骤：

脂肪族胺也发生缩合反应，所以需要分离。用磷酸酸化溶液(0.5mL85％的磷酸用于500mL水样中)，用硫酸铜固定硫离子(500mL水样用5mL10％W／V的硫酸铜溶液)，将上述溶液蒸馏，直至绝大部分的水样蒸出为止。这样做对挥发酸的分离和回收都令人满意。取适量馏出液，按上面的测定步骤操作。分析方法的成功与否，在很大程度上取决于纯化步骤，因此，就象最后进行测定的步骤必须细心一样，纯化过程也必须谨慎进行。

二、烃类的测定

EEC规定的人类饮水中，烃类的MAC值是0.01μg·mL^-1。

烃类进入水体的途径，一般为工业污水、偶然事故或储油罐不符合要求、原油的处理或排放、受热的原油、燃料油和润滑油、管道的泄漏等等。

烃类表征的鉴定最实用的方法是红外光谱法。烃类被四氯化碳以水样：溶剂为50:1的比率萃取。使用四氯化碳的优点是它本身在红外特征光谱区内干扰很小或根本就无干扰。

在污水中存在的微量矿物油，如果浓度很低，则可用分子荧光谱快速鉴定。如果油的类型已知，既可进行简单的定量测定。

环境中烃类的定性鉴定及定量分析，用气相色谱法进行分析是强有力和最灵敏的手段。有时，要想让那些经受传统的无机分析训练的学生去进行多种化合物的基团测定，是很困难的，因为这已不再是单一组份的分析了。由于碳氢化合物的组成变化很大，所以很难选取标准物质用于定量分析。对环境分析工作者来说，难以对付的问题是：“这些烃类到底是汽油的泄漏?柴油的泄漏?还是煤油的泄漏?”在停滞的沟渠水面上样品漂浮的时间越长，由于其缓慢地挥发，要解答上面的问题就越困难。

 一般碳氢化合物的成份及各成份的沸程列于表4—6中，这些数据对我们进行分析很有帮助。图4—19是几类碳氢化合物的气相色谱图，从这张图上不难看出碳氢混合物组成的复杂性，而且还看出，如此复杂的组成也可用气相色谱和质谱把它们简单地区分开来。如果把气相色谱租质谱联机操作，既可完成汽油的全分析，用此方法已鉴别出汽油以250种以上的组分组成。

步骤：

取100mL样品，调户日至lO.0±0.2(NH₃+NH₄Cl)，加2mL2％W／V试剂溶液和2mL8％W／V的铁(Ⅲ)氰化钾溶液，每加一种试剂都应及时混匀。15分钟后在光度计上于510nm处测定红色溶液的吸光度。标准曲线苯酚的含量范围为100—500μg。

纯化步骤：

脂肪族胺也发生缩合反应，所以需要分离。用磷酸酸化溶液(0.5mL85％的磷酸用于500mL水样中)，用硫酸铜固定硫离子(500mL水样用5mL10％W／V的硫酸铜溶液)，将上述溶液蒸馏，直至绝大部分的水样蒸出为止。这样做对挥发酸的分离和回收都令人满意。取适量馏出液，按上面的测定步骤操作。分析方法的成功与否，在很大程度上取决于纯化步骤，因此，就象最后进行测定的步骤必须细心一样，纯化过程也必须谨慎进行。

二、烃类的测定

EEC规定的人类饮水中，烃类的MAC值是0.01μg·mL^-1。

烃类进入水体的途径，一般为工业污水、偶然事故或储油罐不符合要求、原油的处理或排放、受热的原油、燃料油和润滑油、管道的泄漏等等。

烃类表征的鉴定最实用的方法是红外光谱法。烃类被四氯化碳以水样：溶剂为50:1的比率萃取。使用四氯化碳的优点是它本身在红外特征光谱区内干扰很小或根本就无干扰。

在污水中存在的微量矿物油，如果浓度很低，则可用分子荧光谱快速鉴定。如果油的类型已知，既可进行简单的定量测定。

环境中烃类的定性鉴定及定量分析，用气相色谱法进行分析是强有力和最灵敏的手段。有时，要想让那些经受传统的无机分析训练的学生去进行多种化合物的基团测定，是很困难的，因为这已不再是单一组份的分析了。由于碳氢化合物的组成变化很大，所以很难选取标准物质用于定量分析。对环境分析工作者来说，难以对付的问题是：“这些烃类到底是汽油的泄漏?柴油的泄漏?还是煤油的泄漏?”在停滞的沟渠水面上样品漂浮的时间越长，由于其缓慢地挥发，要解答上面的问题就越困难。

一般碳氢化合物的成份及各成份的沸程列于表4—6中，这些数据对我们进行分析很有帮助。图4—19是几类碳氢化合物的气相色谱图，从这张图上不难看出碳氢混合物组成的复杂性，而且还看出，如此复杂的组成也可用气相色谱和质谱把它们简单地区分开来。如果把气相色谱租质谱联机操作，既可完成汽油的全分析，用此方法已鉴别出汽油以250种以上的组分组成。

烃类在水中的溶解度绝大多数的碳氢化合物在水中的溶解度很小，但既使如此，碳氢化合物的浓度范围还是很宽的。这就向分析工作者提出了一个实质性的问题：如何区别烃类化合物是溶解了的，还是悬浊的，还是悬浮在表层的?如果只测定溶解了的烃类化合物，所用的方法是否达到了灵敏度要求呢?表4—7列出了某些碳氢化合物在水中的溶解度值。对环境分析工作者来说，具有显著意义的是芳香族碳氢化合物，尤其是苯，这些被认为是毒性最大的化合物在水中的溶解性比具有相似分子量的脂肪烃大得多。此碳氢化合物的气相色谱测定。

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相关链接：硅胶，乙二醇，红外光谱法，硫酸铜