紫外分光光度法是目前水中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(duì)紫外分光光度法測(cè)定DMAC具有很強(qiáng)的干擾。本研究中提出一種雙波長(zhǎng)法用于消除水中硝酸鹽的干擾作用?所采用的波長(zhǎng)對(duì)為194.0nm和219.0nm。精密度實(shí)驗(yàn)及加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)表明?方法的相對(duì)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(qiáng)極性非質(zhì)子化溶劑在制藥、腈綸生產(chǎn)、高分子合成、有機(jī)顏料、石油化工等方面有著廣泛的應(yīng)用。在生產(chǎn)過(guò)程中?DMAC可通過(guò)揮發(fā)進(jìn)入空氣或者隨生產(chǎn)廢水進(jìn)入水體。DMAC具有毒性：急性中毒會(huì)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。

目前水中DMAC的檢測(cè)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(jiǎn)單不需要昂貴的分析設(shè)備是目前廢水處理站分析DMAC的主要方法。該方法主要是利用了DMAC在190～210nm具有強(qiáng)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(cè)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(cè)定。本文考察了硝酸鹽對(duì)DMAC測(cè)定的干擾情況并通過(guò)雙波長(zhǎng)分光光度法實(shí)現(xiàn)了含硝酸鹽水樣中DMAC的準(zhǔn)確測(cè)定。

1　儀器與試劑　　

ＵＶ-1800紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)；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?？梢钥闯?DMAC在190～210nm范圍內(nèi)有很強(qiáng)的紫外吸收?各濃度下DMAC的最大吸收波長(zhǎng)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(qiáng)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(duì)水中DMAC的紫外分光光度法測(cè)定產(chǎn)生明顯影響。

2.2　硝酸鹽對(duì)DMAC紫外吸收光譜的干擾

當(dāng)水中DMAC濃度為1.0mg/L時(shí)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(duì)DMAC進(jìn)行定量分析要使測(cè)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(huì)對(duì)DMAC測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生顯著影響。

2.3　雙波長(zhǎng)法測(cè)定DMAC濃度

雙波長(zhǎng)分光光度法常用于多組分體系的同時(shí)測(cè)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(zhǎng)（λ1）和參比波長(zhǎng)（λ2）。波長(zhǎng)選擇常用的方法有等吸收點(diǎn)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(cè)物質(zhì)濃度之間的線性關(guān)系測(cè)量。其中系數(shù)Ｋ通常利用干擾物質(zhì)在分析波長(zhǎng)（λ1）和參比波長(zhǎng)（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(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)Ｋ值越大ΔＡ值越不穩(wěn)定因此波長(zhǎng)對(duì)的選擇應(yīng)同時(shí)考慮ΔＡ和Ｋ的數(shù)值。

2.3.1　波長(zhǎng)對(duì)的選擇

參照吳家齊等人的方法?用MａｔLａｂ軟件編寫(xiě)波長(zhǎng)對(duì)選擇程序?然后在190～240nm之間每隔0.5nm測(cè)定DMAC溶液（3.0mg/L）和ＮＯ－3溶液（2.0mg/L）的吸光度?將202個(gè)吸光度數(shù)據(jù)輸入波長(zhǎng)對(duì)選擇程序?計(jì)算得到1012－101＝10100個(gè)波長(zhǎng)對(duì)所對(duì)應(yīng)的Ｋ值和吸光度差ΔＡ?其分布如圖5所示。可以看出?對(duì)于3.0mg/L的DMAC溶液?其吸光度差ΔＡ最大可達(dá)0.217?但該處對(duì)應(yīng)的Ｋ值為4.3左右較大可能導(dǎo)致ΔＡ測(cè)量值的不穩(wěn)定。綜合考慮方法的靈敏度和穩(wěn)定性?最終選擇DMAC的測(cè)定波長(zhǎng)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(shí)采用傳統(tǒng)的Ｋ系數(shù)確定方法（根據(jù)純干擾組分在測(cè)定波長(zhǎng)處的吸光度求得）會(huì)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(zhǎng)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(cè)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(shí)驗(yàn)

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(cè)定6次考察測(cè)定方法的精密度結(jié)果如表1所示?？梢钥闯鰧?duì)于四種不同濃度組合的DMAC、硝酸鹽混合溶液DMAC測(cè)量的相對(duì)誤差在±5％以內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差也在4％以內(nèi)。而傳統(tǒng)單波長(zhǎng)法測(cè)定四種溶液的相對(duì)誤差為14％～495％?？梢?jiàn)雙波長(zhǎng)法測(cè)定DMAC的精密度較高可顯著降低硝酸鹽對(duì)DMAC測(cè)定的影響。

2.3.4　加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

作者所在實(shí)驗(yàn)室處理DMAC廢水的兩個(gè)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(gè)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?span>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(shí)際廢水測(cè)定

對(duì)某化纖廠三種不同廢水（車(chē)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(zhǎng)法測(cè)定?結(jié)果如表3所示?？梢钥闯鲭p波長(zhǎng)法同高效液相色譜法具有相近的測(cè)定結(jié)果?同時(shí)由于分光光度計(jì)為常規(guī)分析儀器因此本方法非常適合于該類(lèi)廢水中DMAC的快速測(cè)定。兩種測(cè)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(duì)DMAC測(cè)定的影響。

3　結(jié)論　　

硝酸鹽對(duì)紫外分光光度法測(cè)定水中DMAC具有很強(qiáng)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(cè)量誤差。利用雙波長(zhǎng)法可以有效消除硝酸鹽的干擾實(shí)現(xiàn)對(duì)水中DMAC的準(zhǔn)確測(cè)定。

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