紫外分光光度法是目水中N,N－二甲基乙酰胺（DMAC）的常用分析方法。研究結(jié)果表明‚硝酸鹽對紫外分光光度法測定DMAC具有很強的干擾。本研究中提出一種雙波長法用于消除水中硝酸鹽的干擾作用‚所采用的波長對為194.0nm和219.0nm。精密度實驗及加標(biāo)回收實驗表明‚方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在4％以內(nèi)‚回收率為95％～102％‚可有效消除硝酸鹽的干擾作用。

二甲基乙酰胺（DMAC）是一種強性非質(zhì)子化溶劑在制藥、腈綸生產(chǎn)、高分子合成、有機顏料、石油化工等方面有著廣泛的應(yīng)用。在生產(chǎn)過程中‚DMAC可通過揮發(fā)進入空氣或者隨生產(chǎn)廢水進入水體。DMAC具有毒性：急性中毒會出現(xiàn)全身痙攣、惡心、嘔吐、便秘及其他刺激癥狀并有咽喉充血、咳嗽等呼吸道刺激癥狀；慢性中毒表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)、血管張度及肝臟合成和解毒功能的改變。

目水中DMAC的檢測方法主要有紫外分光光度法、高效液相色譜法、氣相色譜法等。其中紫外分光光度法由于操作簡單不需要昂貴的分析設(shè)備是目廢水處理站分析DMAC的主要方法。該方法主要是利用了DMAC在190～210nm具有強紫外吸收的特性。另一方面由于硝酸鹽、亞硝酸鹽、氯離子、硫酸根離子、氫氧根離子等多種物質(zhì)在190～210nm處可被吸收‚因此利用紫外分光光度法測定DMAC可能受到多種物質(zhì)的干擾。特別是含DMAC廢水經(jīng)生物處理后DMAC中的氮有可能被轉(zhuǎn)化成硝酸鹽‚從而影響處理后廢水DMAC的測定。本文考察了硝酸鹽對DMAC測定的干擾情況并通過雙波長分光光度法實現(xiàn)了含硝酸鹽水樣中DMAC的準(zhǔn)確測定。

1　儀器與試劑　　

ＵＶ-1800紫外可見分光光度計；電子天平；所有溶液的配制均采用超純水；DMAC為色譜純；硝酸鉀為分析純。

2　結(jié)果與討論

2.1　DMAC與硝酸鹽的紫外吸收光譜

DMAC和硝酸鹽在水中的紫外吸收光譜如圖1、圖2所示。可以看出‚DMAC在190～210nm范圍內(nèi)有很強的紫外吸收‚各濃度下DMAC的大吸收波長均196.0nm左右1.5nm范圍內(nèi)與曹金鵬等人的研究結(jié)果相一致。硝酸鹽在190～210nm范圍內(nèi)也具有很強的紫外吸收在201.0nm處有吸收峰‚峰形較DMAC寬。將DMAC和硝酸鹽的紫外吸收光譜放在一張圖中（圖3）可以清楚地看到硝酸鹽與DMAC的吸收峰相近吸收光譜存在明顯的重疊因此硝酸鹽的存在將對水中DMAC的紫外分光光度法測定產(chǎn)生明顯影響。

2.2　硝酸鹽對DMAC紫外吸收光譜的干擾

當(dāng)水中DMAC濃度為1.0mg/L時不同硝酸鹽濃度導(dǎo)致196.0nm處吸光度上升的情況如圖4所示�？梢钥闯鱿跛猁}濃度在2.5mg/L以內(nèi)即可使水樣吸光度大幅提高。在DMAC濃度為1mg/L的情況下以196.0nm處的吸光度對DMAC進行定量分析要使測量DMAC誤差在5％以內(nèi)必須使硝酸鹽濃度小于0.046mg/L。因此水樣中少量硝酸鹽的存在即會對DMAC測量結(jié)果產(chǎn)生顯著影響。

2.3　雙波長法測定DMAC濃度

雙波長分光光度法常用于多組分體系的同時測定‚或消除某種物質(zhì)的干擾［7－9］‚其關(guān)鍵是正確選擇分析波長（λ1）和參比波長（λ2）。波長選擇常用的方法有等吸收點法、系數(shù)倍頻法等。本文采用了系數(shù)倍頻法即Ｋ系數(shù)法。在該方法中利用吸光度差ΔＡ＝Ａλ1－ＫＡλ2與待測物質(zhì)濃度之間的線性關(guān)系測量。其中系數(shù)Ｋ通常利用干擾物質(zhì)在分析波長（λ1）和參比波長（λ2）處的吸光度Ａ′λ1和Ａ′λ2求得即Ｋ＝Ａ′λ1/Ａ′λ2。為提高方法的靈敏度ΔＡ應(yīng)盡可能大。同時根據(jù)經(jīng)驗Ｋ值越大ΔＡ值越不穩(wěn)定因此波長對的選擇應(yīng)同時考慮ΔＡ和Ｋ的數(shù)值。

2.3.1　波長對的選擇

參照吳家齊等人的方法‚用MａｔLａｂ軟件編寫波長對選擇程序‚然后在190～240nm之間每隔0.5nm測定DMAC溶液（3.0mg/L）和ＮＯ－3溶液（2.0mg/L）的吸光度‚將202個吸光度數(shù)據(jù)輸入波長對選擇程序‚計算得到1012－101＝10100個波長對所對應(yīng)的Ｋ值和吸光度差ΔＡ‚其分布如圖5所示�？梢钥闯�‚對于3.0mg/L的DMAC溶液‚其吸光度差ΔＡ大可達0.217‚但該處對應(yīng)的Ｋ值為4.3左右較大可能導(dǎo)致ΔＡ測量值的不穩(wěn)定。綜合考慮方法的靈敏度和穩(wěn)定性‚終選擇DMAC的測定波長選擇194nm和219nm（ΔＡ＝0.2065‚Ｋ＝2.171）。

2.3.2　Ｋ系數(shù)的確定

根據(jù)倪永年等人的研究結(jié)果當(dāng)兩種物質(zhì)在溶液中的吸光度加和性較差時采用傳統(tǒng)的Ｋ系數(shù)確定方法（根據(jù)純干擾組分在測定波長處的吸光度求得）會出現(xiàn)較大的誤差。在DMAC與ＮＯ－3的混合體系中盡管在某些濃度組合中DMAC與ＮＯ－3的吸光度加和較好但在部分濃度組合的某些波長處‚吸光度加和性不佳因此為獲得更加準(zhǔn)確的結(jié)果本文參考倪永年等人提出的方法測定Ｋ系數(shù)：配制7組不同濃度比的DMAC和ＮＯ－3混合液（8∶1、3∶1、4∶3、1∶1、1∶2和1∶5）‚擬合得到Ｋ＝2.0952獲得DMAC的標(biāo)準(zhǔn)曲線：

2.3.3　精密度實驗

在硝酸鹽濃度為0.25mg/L和2.25mg/L DMAC為0.8mg/L和3.6mg/L的條件下‚連續(xù)測定6次考察測定方法的精密度結(jié)果如表1所示�？梢钥闯鰧τ谒姆N不同濃度組合的DMAC、硝酸鹽混合溶液DMAC測量的相對誤差在±5％以內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差也在4％以內(nèi)。而傳統(tǒng)單波長法測定四種溶液的相對誤差為14％～495％。可見雙波長法測定DMAC的精密度較高可顯著降低硝酸鹽對DMAC測定的影響。

2.3.4　加標(biāo)回收實驗

作者所在實驗室處理DMAC廢水的兩個反應(yīng)器出水中分別含DMAC8.55、0.91mg/L分別含ＮＯ－3110.9、10.1mg/L向兩個反應(yīng)器出水中分別加標(biāo)DMAC10.00、1.00mg/L結(jié)果如表2所示�？梢钥闯�DMAC的加標(biāo)回收率為95.0％～102.2％本方法的準(zhǔn)確度較高。

2.3.5　實際廢水測定

對某化纖廠三種不同廢水（車間排水、調(diào)節(jié)池出水、二沉池出水）中的DMAC含量分別采用高效液相色譜法和雙波長法測定‚結(jié)果如表3所示�？梢钥闯鲭p波長法同高效液相色譜法具有相近的測定結(jié)果‚同時由于分光光度計為常規(guī)分析儀器因此本方法非常適合于該類廢水中DMAC的快速測定。兩種測定方法的偏差在一定程度上反映了廢水中其他紫外吸收物質(zhì)對DMAC測定的影響。

3結(jié)論　　

硝酸鹽對紫外分光光度法測定水中DMAC具有很強的干擾作用在DMAC濃度為1.0mg/L的情況下0.046mg/L硝酸鹽可產(chǎn)生5％的測量誤差。利用雙波長法可以有效消除硝酸鹽的干擾實現(xiàn)對水中DMAC的準(zhǔn)確測定。

方法來源：[1]宋玉棟,常風(fēng)民,周岳溪.雙波長分光光度法測定含硝酸鹽水樣中二甲基乙酰胺[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2010,26(01):8-11.DOI:10.19316/j.issn.1002-6002.2010.01.003.