区带流动分析技术在水中氰化物监测中的应用
杨洋 彭宇琼 李燕燕
摘要：本文介绍了环境水样中氰化物的一种快速准确测定方法。具体使用美国Microfluidica公司生产的MobiChem便携式化学分析仪对环境水样中氰化物进行快速测定。测定结果表明标准曲线的线性相关性良好，在环境水样测定中，耗时短，具有良好的准确度和重复性，且易携带。该技术适用于现场应急的快速监测。
关键词：氰化物；快速测定；区带流动分析技术
中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）03-0137-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.079
Abstract： A rapid and accurate method for the determination of cyanide in environmental water samples was studied in this paper. The rapid determination of cyanide in environmental water samples was carried out by the MobiChem portable chemical analyzer produced by Microfluidica company in the United States. The results showed that the linear correlation of the standard curve was good， and it was time consuming， short， accurate and repeatable in the environmental water sample determination， and it was easy to carry. The technology is suitable for rapid monitoring of emergency in the field.
Key words： Cyanide； Rapid determination； Zone flow analysis technology
氰化物是含有氰基（-CN）的一类化合物的总称，属于剧毒物，是危险化学品之一。氰化物广泛应用于合成纤维、医药、杀虫剂、化肥、冶金及电镀等行业。环境中的氰化物可以通过呼吸道、消化道或者皮肤进入人体，其中的氰基（-CN）与细胞色素氧化酶的含铁辅基（血红素A）结合使之不能传递电子，导致整个呼吸链的电子传递无法进行，细胞的氧化代谢过程受阻，造成内缺氧，引起急性中毒。同时，氰化物能影响植物的生长发育，并造成减产，而且氰化物造成的安全事故也时有发生。不同形态氰化物的毒性差异显著，测定氰化物的不同形态在环境监测中尤其重要。
氰化物的分析方法主要有色谱法、离子选择电极法、荧光法、原子吸收光度法、极谱法、流动注射分析法、区带流动分析技术（Zone Fluidics）等。本实验采用区带流动分析技术对环境水中的氰化物进行了测定[1]。
1 材料与方法
1.1 工作原理
MobiChem便携式化学分析仪的工作原理是ZF（区带流动）理论。它是将试剂和样品等顺序的进入到流路体系中，并能按照方法需要进行在线样品前处理、显色反应和分析检测的方法。一个区带是指在流路里含有一定体积的区域。从操作角度看，ZF是样品处理的一种方法，可使一个或多个区带在其流路体系中来回流动，该流路体系由一个或多个操作单元组合，所需的操作单元是由不同的样品处理步骤所决定的。
1.2 仪器设备
使用美国Microfluidica公司生产的MobiChem便携式化学分析仪进行试验。
1.3 试剂
氰化物标样：100ppb；载液：0.025mol/L NaOH；空白：0.025mol/L NaOH。试剂1：H3PO4溶液：按1：2稀释85%浓磷酸。
试剂2：1mol/L NaOH：称取4g纯度99%NaOH，溶解于去离子水中，定容至100mL。
试剂3：0.025mol/L NaOH：取6.25mL 1mol/L NaOH（试剂2），用去离子水稀释定容至250mL。
试剂4：DTPA螯合溶液：称取0.3g DTPA加入到4mL 1mol/L NaOH中，再用去离子水定容至10mL。
试剂5：KH2PO4缓冲溶液（Buffer）：称取1.94g无水KH2PO4溶于去离子水，定容至10mL。
试剂6：氯胺T（C-T）：称取0.1g C-T溶于去离子水，定容10mL。
试剂7：异烟酸-巴比妥酸顯色剂（Barb Acid）：称取0.125g巴比妥酸和0.25g异烟酸加入3.7mL 1mol/LNaOH，再用去离子水定容至10mL，配制时请尽量迅速摇匀。
试剂8：清洗剂：约25mL去离子水中加入5～6滴高浓度表面活性剂。
2 结果与分析
2.1 标准曲线
使用环境保护部标准样品研究所50mg /L氰化物标准样品，配制氰化物标准溶液，并连续测定。试验结果表明，溶液在0 ～ 100 μg /L 的浓度范围内呈良好的线性关系[2]，如图1 所示，所得标准曲线方程为y = 0.0016x + 0.0015，线性测试结果为R? = 0.9999，详见表1。
2.2 准确度和精密度实验
连续测定7 次，根据测量结果算出相对标准偏差（RSD） ，在100μg/L下RSD=1.82%，详见表2。
2.3 检出限实验
检出限D=3.14*STD/K；其中STD：连续七次空白吸光度值的标准偏差；K：标准曲线斜率。7组空白值为：0.008047、0.008966、0.008133、0.008176、0.008996、0.009085、0.008981。氰化物检出限：1.00ppb，符合国家环境标准H?J?4?8?4?-?2?0?0?9?水?质??氰?化?物?的?测?定??容?量?法?和?分?光?光?度?法所规定的检出限。
2.4 环境水样测试
2017年9 月，选取两个监测点位并采集水样，使用MobiChem便携式化学分析仪进行氰化物测定并与实验室手工检测测定值进行比对。测定结果显示，图3 表明并未出现奇异值、极值等异常值[3]，详细结果见表3。
3 结论
Mobichem便携式流动分析仪在现场应急监测中可以发挥很大的作用：提高分析工作的自动化程度，减少参与检测的人数，减轻分析员的劳动强度，降低氰化物分析对实验人员的身体伤害，提高工作效率和分析数据的准确性，大大缩短分析数据反馈到管理部门的时间，能够为现场监测的快速化打下一个坚实的基础[4]。
参考文献
[1]杨阳，刘莉治，李秀珍，刘穗星.水中氰化物两种测定方法的比较[J].中国卫生检验杂志，2008，（9）：21.
[2]张桃英，赵连佳.饮用水中氰化物的流动注射分光光度测定法[J].环境与健康杂志，2006，（23）：78.
[3]崔洪波，朱兆海，方肇伦.土壤和水质中氰化物的流动注射分析[J].环境化学，1984，（1）：107.
[4]周虹，周小新，刘文卫，梅建新.饮用水中氰化物的流动注射分析测定法[J].职业与健康，2011，27（16）：1843-1845.
收稿日期：2018-01-09
作者简介：杨洋（1984-），男，本科，工程师，研究方向为环境监测。技术文
摘要：本文介绍了环境水样中氰化物的一种快速准确测定方法。具体使用美国Microfluidica公司生产的MobiChem便携式化学分析仪对环境水样中氰化物进行快速测定。测定结果表明标准曲线的线性相关性良好，在环境水样测定中，耗时短，具有良好的准确度和重复性，且易携带。该技术适用于现场应急的快速监测。
关键词：氰化物；快速测定；区带流动分析技术
中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）03-0137-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.079
Abstract： A rapid and accurate method for the determination of cyanide in environmental water samples was studied in this paper. The rapid determination of cyanide in environmental water samples was carried out by the MobiChem portable chemical analyzer produced by Microfluidica company in the United States. The results showed that the linear correlation of the standard curve was good， and it was time consuming， short， accurate and repeatable in the environmental water sample determination， and it was easy to carry. The technology is suitable for rapid monitoring of emergency in the field.
Key words： Cyanide； Rapid determination； Zone flow analysis technology
氰化物是含有氰基（-CN）的一类化合物的总称，属于剧毒物，是危险化学品之一。氰化物广泛应用于合成纤维、医药、杀虫剂、化肥、冶金及电镀等行业。环境中的氰化物可以通过呼吸道、消化道或者皮肤进入人体，其中的氰基（-CN）与细胞色素氧化酶的含铁辅基（血红素A）结合使之不能传递电子，导致整个呼吸链的电子传递无法进行，细胞的氧化代谢过程受阻，造成内缺氧，引起急性中毒。同时，氰化物能影响植物的生长发育，并造成减产，而且氰化物造成的安全事故也时有发生。不同形态氰化物的毒性差异显著，测定氰化物的不同形态在环境监测中尤其重要。
氰化物的分析方法主要有色谱法、离子选择电极法、荧光法、原子吸收光度法、极谱法、流动注射分析法、区带流动分析技术（Zone Fluidics）等。本实验采用区带流动分析技术对环境水中的氰化物进行了测定[1]。
1 材料与方法
1.1 工作原理
MobiChem便携式化学分析仪的工作原理是ZF（区带流动）理论。它是将试剂和样品等顺序的进入到流路体系中，并能按照方法需要进行在线样品前处理、显色反应和分析检测的方法。一个区带是指在流路里含有一定体积的区域。从操作角度看，ZF是样品处理的一种方法，可使一个或多个区带在其流路体系中来回流动，该流路体系由一个或多个操作单元组合，所需的操作单元是由不同的样品处理步骤所决定的。
1.2 仪器设备
使用美国Microfluidica公司生产的MobiChem便携式化学分析仪进行试验。
1.3 试剂
氰化物标样：100ppb；载液：0.025mol/L NaOH；空白：0.025mol/L NaOH。试剂1：H3PO4溶液：按1：2稀释85%浓磷酸。
试剂2：1mol/L NaOH：称取4g纯度99%NaOH，溶解于去离子水中，定容至100mL。
试剂3：0.025mol/L NaOH：取6.25mL 1mol/L NaOH（试剂2），用去离子水稀释定容至250mL。
试剂4：DTPA螯合溶液：称取0.3g DTPA加入到4mL 1mol/L NaOH中，再用去离子水定容至10mL。
试剂5：KH2PO4缓冲溶液（Buffer）：称取1.94g无水KH2PO4溶于去离子水，定容至10mL。
试剂6：氯胺T（C-T）：称取0.1g C-T溶于去离子水，定容10mL。
试剂7：异烟酸-巴比妥酸顯色剂（Barb Acid）：称取0.125g巴比妥酸和0.25g异烟酸加入3.7mL 1mol/LNaOH，再用去离子水定容至10mL，配制时请尽量迅速摇匀。
试剂8：清洗剂：约25mL去离子水中加入5～6滴高浓度表面活性剂。
2 结果与分析
2.1 标准曲线
使用环境保护部标准样品研究所50mg /L氰化物标准样品，配制氰化物标准溶液，并连续测定。试验结果表明，溶液在0 ～ 100 μg /L 的浓度范围内呈良好的线性关系[2]，如图1 所示，所得标准曲线方程为y = 0.0016x + 0.0015，线性测试结果为R? = 0.9999，详见表1。
2.2 准确度和精密度实验
连续测定7 次，根据测量结果算出相对标准偏差（RSD） ，在100μg/L下RSD=1.82%，详见表2。
2.3 检出限实验
检出限D=3.14*STD/K；其中STD：连续七次空白吸光度值的标准偏差；K：标准曲线斜率。7组空白值为：0.008047、0.008966、0.008133、0.008176、0.008996、0.009085、0.008981。氰化物检出限：1.00ppb，符合国家环境标准H?J?4?8?4?-?2?0?0?9?水?质??氰?化?物?的?测?定??容?量?法?和?分?光?光?度?法所规定的检出限。
2.4 环境水样测试
2017年9 月，选取两个监测点位并采集水样，使用MobiChem便携式化学分析仪进行氰化物测定并与实验室手工检测测定值进行比对。测定结果显示，图3 表明并未出现奇异值、极值等异常值[3]，详细结果见表3。
3 结论
Mobichem便携式流动分析仪在现场应急监测中可以发挥很大的作用：提高分析工作的自动化程度，减少参与检测的人数，减轻分析员的劳动强度，降低氰化物分析对实验人员的身体伤害，提高工作效率和分析数据的准确性，大大缩短分析数据反馈到管理部门的时间，能够为现场监测的快速化打下一个坚实的基础[4]。
参考文献
[1]杨阳，刘莉治，李秀珍，刘穗星.水中氰化物两种测定方法的比较[J].中国卫生检验杂志，2008，（9）：21.
[2]张桃英，赵连佳.饮用水中氰化物的流动注射分光光度测定法[J].环境与健康杂志，2006，（23）：78.
[3]崔洪波，朱兆海，方肇伦.土壤和水质中氰化物的流动注射分析[J].环境化学，1984，（1）：107.
[4]周虹，周小新，刘文卫，梅建新.饮用水中氰化物的流动注射分析测定法[J].职业与健康，2011，27（16）：1843-1845.
收稿日期：2018-01-09
作者简介：杨洋（1984-），男，本科，工程师，研究方向为环境监测。技术文
