目前, 生产厂家仍在沿用比色法[1]分别对排放废水中的苯酚和甲醛进行测定,其选择性和稳定性都不够理想,且易产生相互干扰。[2]笔者根据生产实际的需要,先将甲醛形成2,4一二硝基苯肼的衍生物(2,4一二硝基苯腙), 然后采用
液相色谱分离和测定, 结果表明, 方法灵敏、准确。
1 仪器与试剂
安捷伦HPLC1200,月旭色谱柱 Ultimate XB-C18 4.6×250mm,5um Part Number 00201-31043 Serial Number 211302350。
2,4一二硝基苯肼溶液: 称取2,4一二硝基苯肼 1g 放入100ml容量瓶中,加乙腈溶解并稀释至刻度,摇匀,置于暗处待用。
甲醛和苯酚标准溶液: 量取10 ml36%-38%的分析纯甲醛,用水稀释至500ml, 用碘量法标定甲醛的浓度; 取0.1g无色苯酚溶于水,稀释至100ml,用碘量法标定苯酚的浓度。
所用试剂均为分析纯、实验用水为重蒸馏水。
2 样品处理
准确量取酚醛树脂生产废水1.0ml置于50ml容量瓶中,加入2,4 一二硝基苯肼溶液10ml, 用30ml 重蒸馏水稀释, 再用1.0mol/L的盐酸调PH值为3.0,加重蒸馏水至刻度,于35 ℃ 水浴避光放置12h, 经0.45um微孔滤膜过滤,滤液作为供试液。
甲醛和苯酚的标准溶液用与样品溶
液相同的处理方法处理后进样,绘制工作曲线,外标法定量。
3 结果与讨论
3.1 流动相的选择
经筛选,采用甲醇/水体系为流动相。改变流动相中甲醇的比例,测定甲醛苯腙和苯酚标准溶液的保留时间和峰面积,结果发现,流动相中甲醇比例的改变, 对甲醛苯腙和苯酚的峰面积影响不大(图1); 对保留值影响较大(图2),随着流动相中甲醇浓度的增加,甲醛苯腙和苯酚的保留时间都呈变小趋势,其中以甲醛苯腙的变化幅度更明显。综合考虑灵敏度和分离度两项指标,选择流动相最佳配比为甲醇/水(80:20,V/V)。
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3.2衍生剂的浓度与PH值
衍生剂2,4一二硝基苯肼的浓度不宜过大,过大会增加色谱柱负荷,并易在柱中形成结晶而堵塞柱子;浓度过小又不能使甲醛完全衍生。因此,苯肼的浓度应控制在一定范围内, 经实验发现,浓度在10mol/L为宜。甲醛与2,4一二硝基苯肼的反应是亲核加成,经脱水, 生成稳定的含碳氢双键化合物2,4一二硝基苯腙,因此, 必须调节衍生液的PH值, 使一部分羰基化合物质子化,而苯肼又不会全部成盐, 仍然保留一部分游离碱, 使反应顺利进行。另外, 苯酚含有酚羟基,流动相呈酸性才能抑制其离解,在碱性条件下易形成盐。实验结果表明, 最适宜的酸度为PH=3。
3.3衍生时间与温度
把甲醛标准溶液, 按样品处理方法处理后分为三份, 分别置于15℃ 、
35℃ 、55℃ 的恒温水浴中避光衍生, 固定进样量, 每隔30min进样测定一次, 以所得峰面积对衍生时间作图, 得到不同温度下的三条曲线(图3)。可见衍生温度越高,衍生反应越快,35℃ 条件下12h才能保证反应完全,而在55℃ 条件下7h就可以了, 我们采用35℃ 放置12h后进行测定。
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3.4干扰试验
试验结果表明, 苯酚与2,4一二硝基苯肼不发生反应,因而测定时不互相干扰。
3.5工作曲线及其回归分析
图4为拟定条件下甲醛与苯酚的色谱图。取甲醛和苯酚标准溶液, 配制成标准系列, 按本法测定, 以峰面积对标准系列溶液浓度绘制标准曲线(图5),其线性范围分别为1.2-25ng/ml(甲醛)和1.5-20ng/ml(苯酚),相关系数分别为0.9997(甲醛)和0.9987(苯酚),, 检出限分别为1ng(甲醛)和1.3ng(苯酚)。
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