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首页 > 学术论文库 > 理工论文 二乙酰一肟 - 氨基硫脲法测定游泳池水中尿素实验条件的研究论文

二乙酰一肟 - 氨基硫脲法测定游泳池水中尿素实验条件的研究论文

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2024-04-28 09:51:28    来源:    作者:liyuan

摘要:本文拟建立二乙酰一肟-氨基硫脲测定游泳池中尿素的方法,从波长的选择、酸度的条件、 试剂的加入量、温度的条件、加热时间来寻求最佳条件。结果表明:实验最理想条件是在酸性条件, 线性方程结果良好,r=0.999 6,检测波长为 480 nm,混合酸溶液加入量为 5.00 mL,二乙酰一肟-氨 基硫脲溶液加入量为 2 mL,加热时间为 20 min,线性范围为 0~10 mg/L。该方法检测结果良好,可用 于游泳池中的尿素测定。

  摘  要:本文拟建立二乙酰一肟-氨基硫脲测定游泳池中尿素的方法,从波长的选择、酸度的条件、 试剂的加入量、温度的条件、加热时间来寻求最佳条件。结果表明:实验最理想条件是在酸性条件, 线性方程结果良好,r=0.999 6,检测波长为 480 nm,混合酸溶液加入量为 5.00 mL,二乙酰一肟-氨 基硫脲溶液加入量为 2 mL,加热时间为 20 min,线性范围为 0~10 mg/L。该方法检测结果良好,可用 于游泳池中的尿素测定。

  关键词:二乙酰一肟-氨基硫脲;游泳池中尿素;分光光度法;条件优化

  我国游泳场所卫生场所明文规定,游泳池中尿 素含量不得超过 2.5 mg/L。目前测定游泳池水中尿 素的方法主要有邻苯二醛法、苯酚-次氯酸盐光度 法、OPA 法、urase-berthlot 法、二乙酰一肟法等。二 乙酰肟安替比林法是国家标准方法,但在实际应用 中存在诸多问题,如曲线线性浓度范围小,曲线不易 做成;加热时间过长;在沸腾情况下,比色管帽极易 喷溅,易损失液体;显色时间过长且显色后要立即测 定。综合上述问题,用氨基硫脲代替二乙酰一肟法 测定尿素,从扩大标准曲线范围、最佳吸收波长、温 度的条件、加热时间等方面筛选最佳测定条件,并确 定方法检出限、准确度和精密度,从而建立一种方 便、实用的测定方法。本文基于国家标准方法,建立 二乙酰一肟-氨基硫脲测定游泳池中尿素的方法, 从波长的选择、酸度的条件、试剂的加入量、温度的 条件、加热时间来寻求最佳条件。

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  1  实验部分

  1.1  实验的仪器和试剂

  1.1.1  实验仪器

  实验中所用的仪器见表 1。

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  1.1.2  实验试剂

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  1.2  实验原理

  1.2.1  二乙酰一肟-氨基硫脲测定尿素的实验原理  二乙酰一肟法测定尿素的主要反应原理是血清中尿素在氨基硫脲存在下与二乙酰一肟在遇热强酸 溶液中生成红色复合物,该复合物与尿素含量成正 比。在最大吸收波长下符合朗伯-比尔定律,即溶液 吸光分子在最大吸收波长的吸光度 A 与该吸光分 子的浓度 C 的关系[1]。

  1.2.2  二乙酰一肟-氨基硫脲测定尿素的实验方法

  在室温下,在 25.0 ml 比色管中加入 10.0 ml 样 品,同时做标准曲线。另取比色管,向其中加入尿素  标准使用液:0.00 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、 3.00 mL、5.00 mL、7.00 mL。于上述各管中加入二乙 酰一肟-氨基硫脲溶液 2.00 mL,磷-硫混酸溶液 5.00 mL,并用超纯水稀释至 25 mL,混匀。将上述各  管放在水浴锅沸水浴中加热 20 min,取出并在流动 的自来水中冷却大约 2 min。立即以超纯水为对照,在 480 nm 处,用 1 cm 比色皿比色,以浓度对应吸 光度,制作标准曲线,以水样的吸光度从曲线查出尿 素质量。

  1.2.3  准确度的测定方法

  取相同的两个实际样品,其中一个装的是尿素 标准溶液的标准物质,两个实际样品按照相同的实 验步骤同时测量[2]。加入标准品后的结果减去加入 标准品前的结果,减去值与加入标准品的准确值之 差的比值即为样品的标准回收率。

  1.2.4  精密度的测定方法

  取 3 个(低、中、高)不同浓度的自制实际样品, 每个浓度平行测定 6 次,计算其标准偏差和相对标 准偏差来表示精密度。

  1.2.5  检出限

  取空白样品测定空白值,平行测定 11 次,用质 量或浓度单位计算检出限[3]。

  2  实验结果与讨论

  2.1  二乙酰一肟-氨基硫脲测定尿素的实验条件

  2.1.1  最大吸收波长的选择

  当尿素的质量浓度为 5.00 mg/L 时,在可见分 光光度计 440~520 nm 波长之间,二乙酰一肟-氨基 硫脲测定尿素吸收曲线波长 440~500 nm 之间,最 大吸收峰在 480 nm 处,因此选择 480 nm 为最大吸 收波长。

  2.1.2  二乙酰一肟-氨基硫脲浓度对测定结果的影 响

  分别对 2.00 mg/L 尿素溶液和 5.00 mg/L 尿素 溶液取不同用量,分别为 0.50 mL、1.00 mL、1.50  mL、2.00 mL、2.50 mL、3.00 mL、3.50 mL、4.00 mL、4  mL。在最大波长 480 nm 处测定吸光度。当二乙酰一 肟-氨基硫脲的用量到 2.00 ml 时吸光度最大,说明 反应程度完全。继续增加二乙酰-氨基硫脲的用量, 吸光度没有什么变化,表示显色稳定。高低浓度的 尿素溶液反应结果一致。所以二乙酰一肟最大加入 量选择 2.00 mL 最为合适。

  2.1.3  酸度对测定结果的影响

  当确定二乙酰一肟-氨基硫脲的用量为 2.00 mL 时,混酸溶液的加入量为 2.00 mL、3.00 mL、5.00 mL、7.00 mL、9.00 mL、10.00 mL。在最大吸收波长480 nm 处测定吸光度,当尿素质量浓度为 20 μg/20 mL、混酸溶液的加入量为 5.00 mL 时,吸光度变化 不大,所以选择混酸溶液为 5.00 mL。

  2.1.4  显色时间对测定结果的影响

  当二乙酰一肟-氨基硫脲的加入量为 2.00 mL、 混酸溶液为 5.00 mL 时 ,显色时间为 10 min、20 min、30 min、40 min、50 min。在最大吸收波长 480 nm 处测定吸光度,可以看出,显色反应从加热 10 min 开始上升,每隔 10 min 测定一次吸光度。加热 至 20 min 后,再接着加热,吸光度无明显变化,表明 加热 20 min 时显色完全。继续加热后,虽然吸光度 有所下降,但在 40 min 内吸光度相对稳定,所以选 择 20 min 为显色时间。

  2.1.5  标准曲线系列

  在室温下,按照二乙酰一肟-氨基硫脲测定尿 素的实验方法,制作标准曲线,以水样的吸光度从曲 线查出尿素质量。具体情况见表 3。

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  2.1.6  结果计算

  水样中尿素的浓度[4]:

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  2.1.7  精密度的测定

  自制质量浓度为 1.00 mg/L、5.00 mg/L、7.00 mg/ L 的样品,各平行测定 6 次。按照实验方法,计算出 相对标准偏差和标准偏差,使用公式:

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  可以得知,对已知质量浓度 1.00 mg/L 的样品 进行平行测定 6 次,相对标准偏差为 2.08%,小于 5%,表明精密度好;对已知质量浓度 5.00 mg/L 的样品进行平行测定 6 次,相对标准偏差为 0.57%,小于 5%,表明精密度好;对已知质量浓度 7.00 mg/L 的样 品进行平行测定 6 次,相对标准偏差为 0.43%,小于 5%,表明精密度好。

  2.1.8  准确度的测定

  自制质量浓度为 1.00 mg/L、3.00 mg/L、5.00 mg/ L 的尿素样品,按照实验方法,以质量对应吸光度, 计算加标回收率,使用公式:

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  取 0.5 mL 100 mg/L 的尿素标准溶液,分别加入 自制样品 1、2、3 中,定容至 25.0 mL,此时加标量为 2 mg/L。分别对高、中、低三个浓度的水样计算加标 回收率,加标回收率在 95.0%~104.2%之间,准确度 良好。

  2.1.9  方法检出限

  按照样品分析的全部步骤,重复 n 次空白实验, 将各测定结果换算为样品中的浓度或含量,计算 n 次平行测定结果对的标准偏差[5]。按公式 5 计算方法检出限。

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  方法检出限测定结果得知 标 准偏差为 0.080 2,t(n-1,0.99)为 2.764,取样体积为 10.0 mL,尿素检出限 为 0.02 mg/L。

  3  结论

  室温条件下,加入 10.0 mL 水样于上述 25 mL比色管中,再依次加入二乙酰一肟-氨基硫脲溶液 2.00 mL、混酸溶液 5.00 mL,然后用纯水分别稀释至 25.00 mL,混匀静置。将上述各管放在沸水浴中加热 20 min,取出并在流动的水中冷却 2 min。立即以纯 水为对照,在 480 nm 处用 1 cm 比色皿比色。用二 乙酰一肟-氨基硫脲测定游泳池水中的尿素。本实 验结果的相对标准偏差值均小于 5 % ,检出限为 0.02 mg/L,加标回收率范围在 95.0%~104.2%之间, 均符合国家标准要求。

  在最大吸收波长 480 nm 处测定吸光度,二乙 酰一肟-氨基硫脲溶液 2.00 mL,混酸溶液 5.00 mL, 加热20 min 为实验条件,扩大标准曲线范围可以使 测定效果具有加热时间短、减少溶液消耗、显色度 好、不易褪色、灵敏度高、准确度高等优点。

  参  考  文  献

  [1] 黄卫东. 二乙酰一肟异丙醇安替比林法测定游泳水中 尿素[J]. 中华预防医学杂志, 2001(3): 47-49.

  [2] 国家质量技术监督局. 游泳水中尿素测定方法 GB/T 18204.29- 2000[S]. 北京: 中国预防医学科学院, 2000.

  [3] 施伟红. 改良二乙酰一肟 - 安替比林法测定游泳水中尿素[J]. 中国卫生检验杂志, 2008(7): 1319-1320.

  [4] 黄丽君, 吴富忠, 王恒. 游泳池水中尿素二乙酰一肟检 测方法的改进[J]. 中国卫生检验杂志, 2008(07): 1431, 1435.

  [5] 杨佩丽, 佘佳红, 曹云. 二乙酰一肟 - 安替比林分光光 度法测定游泳池水中尿素的方法改进与探讨[J]. 河南 预防医学杂志, 2010, 21(6): 419-420.