一种水体总酚测定试剂的制备方法及使用方法

摘要

本发明提供水体总酚测定试剂的制备方法及使用方法，解决现有水体总酚含量测定方法的不足，水体酚类测定试剂，由钨酸钠、钼酸钠、浓磷酸、浓盐酸、硫酸锂和水组成。运用该试剂检测水体总酚含量，具有检测限低，检测速度快，测定条件限制少，显色范围宽且稳定，精密度和准确度高，而且简便易行等优点。

权利要求

1. 一种水体总酚测定试剂的制备方法：其原料包括：钨酸钠、钼酸钠、浓磷酸、浓盐酸、硫酸锂和蒸馏水；

所述各原料的浓度为：

原 料 终浓度mol/L钨酸钠 0.300～0.400钼酸钠 0.150～0.250浓磷酸 0.500～0.600浓盐酸 1.000～2.000硫酸锂 0.300～0.400溶剂为蒸馏水；

所述水体总酚测定试剂中还加入溴水；所述溴水的用量为每1L水体总酚测定试剂中加入4mL溴水；

所述溴水的浓度为：溴水溶液的重量浓度3%；

所述浓磷酸的重量浓度为85%；所述浓盐酸的重量浓度为36～38%；

其特征在于：制备方法如下，按照原料配比浓度，计算所需体积要加入的各种原料的用量：在容器中加入钨酸钠，钼酸钠，一部分蒸馏水，浓磷酸和浓盐酸，充分混匀，沸水浴回流

11个小时后，再加入硫酸锂，少量蒸馏水，同时加入溴水，敞口沸腾20分钟，冷却后用蒸馏水定容至所需体积；定容后液体过滤得到所述的水体总酚测定试剂，放置于棕色试剂瓶中保存使用。

2.一种如权利要求1所述方法制备的水体总酚测定试剂的使用方法，其特征在于：

10mL离心管中加入3.25mL待测液、0.5mL所述水体总酚测定试剂、1.25mL浓度为2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温避光放置40min后，于770nm波长下测定吸光度值，再根据标准曲线求得水体总酚的含量。

说明书

一种水体总酚测定试剂的制备方法及使用方法

技术领域

[0001] 本发明具体涉及一种水体总酚测定试剂的制备方法及使用方法。

背景技术

[0002] 酚类为原生质毒，属高毒物质。天然水中酚含量极微，但由于它是一类重要的基本有机合成材料，近年来大量的应用于工业制造中。在工业上，酚类化合物大量用于制造酚醛
树脂、高分子材料、离子交换树脂、合成纤维、燃料、药物、炸药等，与之相关的各类行业如煤
气、焦化、石油、化工、制剂制药、油漆等排放的工业废水中均含有大量的酚类物质，给环境
造成了严重的污染。

[0003] 酚类物质对生物活体均能产生毒害，人们长期饮用被酚污染的水会引起头晕、贫血及各种神经系统疾病。当水中酚类物质含量达到6.5mg/L～9.3mg/L时，鱼类就会大量
死亡。用含酚50mg/L～100mg/L的水灌溉农田，会使农作物减产甚至枯死。因此快速、准
确检测含酚废水对保障人体健康和作物生产具有重要意义。目前已报道的有关酚类物质的
测定方法有很多种，如酒石酸亚铁法、高锰酸钾法、原子吸收法、紫外分光光度法、液相色谱
法等。但各种方法在实际应用中均存在一定的缺点，如高锰酸钾法无法准确确定其滴定终
点；酒石酸亚铁比色法操作繁琐、重复性差；原子吸收法和高效液相色谱法设备费用较大、
操作繁琐。因此开发一种准确而又简便、快速地测定水体酚类物质总量的方法具有重要的
意义。

发明内容

[0004] 本发明的目的为了解决上述现有水体总酚含量测定方法的不足，提供一种准确而又简便、快速测定水体总酚含量的试剂及其方法。

[0005] 本发明的水体总酚测定试剂为水剂，原料包括：钨酸钠、钼酸钠、浓磷酸、浓盐酸、硫酸锂和蒸馏水；所述各原料的浓度为：钨酸钠0.300～0.400mol/L、钼酸钠0.150～
0.250mol/L、浓磷酸0.500～0.600mol/L、浓盐酸1.000～2.000mol/L、硫酸锂0.300～
0.400mol/L。

[0006] 本发明的水体总酚测定试剂的制备方法：按照原料配比浓度，计算所需体积要加入的各种原料的用量：在容器中加入钨酸钠，钼酸钠，一部分蒸馏水，浓磷酸和浓盐酸，充分
混匀，沸水浴回流11个小时后，再加入硫酸锂，少量蒸馏水，敞口沸腾20分钟，冷却后用蒸
馏水定容至所需体积；定容后液体过滤得到所述的水体总酚测定试剂，放置于棕色试剂瓶
中保存 使用。

[0007] 本发明的水体总酚测定试剂的使用方法：10mL离心管中加入3.25mL待测液、0.5mL所述水体总酚测定试剂、1.25mL浓度为2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温
避光放置40min后，于770nm波长下测定吸光度值，再根据标准曲线求得水体总酚的含量。

[0008] 本发明的水体总酚测定试剂具有以下优点：

[0009] (1)本发明采用五元二次旋转回归组合设计方案，确定水体总酚测定试剂中各物质的最佳配比，同时在此基础上本研究继续对该试剂的回流时间、回流温度、沸腾时间，以
及该试剂比色条件(显色温度，显色时间及Na2CO3的含量)进行优化，最终得到一个完整准
确的试剂配制方法和使用方法。

[0010] (2)该水体总酚测定试剂能够准确的测定水体总酚含量且稳定性、重现性以及精密度均较高，同时该试剂在室温下就可以使用，方便快捷。

[0011] (3)现有的水体总酚测定方法优缺点

[0012]测定方法 优缺点
原子吸收法 设备费用较大、操作繁琐
酒石酸亚铁法 操作繁琐、重复性差
高锰酸钾法 滴定终点较难观察，测定灵敏度较低
4-氨基安替林法 只适合于测定挥发酚
Folin-denis法 Folin-denis显色剂稳定性差
Folin-Ciocalteu法 价格低，操作方便且简便易行，但显色剂配置方法不明确以及显色反应体系有待优化。
香草醛法和铁氰化钾分光光度 法 对测定条件要求严格，稳定性较差，干扰因素较多，易出现沉淀
纸层析和薄层层析 分离效果、速度和准确定量方面存在缺陷
高效液相色谱法 可以准确测定单一酚类物质，但前处理繁琐，须加标准样品，比较昂贵，不适于大量的定量分析，不能用于测定总酚
气相色谱 用于植物类物质的分离，测定速度快、灵敏度高，但该法需要衍生化处理，前处理比较麻烦

[0013] 从上述比较说明，现有相关文献报道的总酚测定方法存在众多缺陷，本发明的水体总酚测定方法是对Folin-Ciocalteu法的改进，具有检测限低，检测速度快，测定条件限
制少， 显色范围宽且稳定，且具有很好的精密度和准确度、简便易行等优点。

附图说明

[0014] 图1是本发明方法验证一中对羟基苯甲酸显色反应后的吸收光谱图。

[0015] 图2是本发明方法验证一中对羟基苯甲酸的标准曲线图。

[0016] 图3是本发明方法验证二中苯酚显色反应后的吸收光谱图。

[0017] 图4是本发明方法验证二中苯酚的标准曲线图。

[0018] 图5是本发明方法验证三中对羟基苯甲酸显色反应后的吸收光谱图。

[0019] 图6是本发明方法验证三中混合酚酸的标准曲线图。

[0020] 图7是本发明方法验证四中混合酚和酚酸显色反应后的吸收光谱图。

[0021] 图8是本发明方法验证四中混合酚和酚酸的标准曲线图。

[0022] 图9是本发明应用实例中实际样品显色反应后的吸收光谱图。

具体实施方式

[0023] 本发明所使用的药品均为分析纯。

[0024] 各原料的浓度为：

[0025] 原料 终浓度mol/L

[0026] 钨酸钠 0.300～0.400

[0027] 钼酸钠 0.150～0.250

[0028] 浓磷酸 0.500～0.600

[0029] 浓盐酸 1.000～2.000

[0030] 硫酸锂 0.300～0.400

[0031] 溶剂为蒸馏水。

[0032] 最佳原料浓度为：

[0033] 原料 终浓度mol/L

[0034] 钨酸钠 0.364

[0035] 钼酸钠 0.207

[0036] 浓磷酸 0.588

[0037] 浓盐酸 1.440

[0038] 硫酸锂 0.313

[0039] 溶剂为蒸馏水。

[0040] 水体总酚测定试剂中还可以加入溴水，以增强测定效果；所述溴水的用量为每1L水体总 酚测定试剂中加入4mL溴水。溴水的浓度为：溴水溶液中溴含量3％(重量浓度)。

[0041] 所述浓磷酸的重量浓度为85％；所述浓盐酸的重量浓度为36％～38％。

[0042] 制备方法如下，按照原料配比浓度，计算所需体积要加入的各种原料的用量：在容器中加入钨酸钠，钼酸钠，一部分蒸馏水，浓磷酸和浓盐酸，充分混匀，沸水浴回流11个小
时后，再加入硫酸锂，少量蒸馏水，敞口沸腾20分钟，冷却后用蒸馏水定容至所需体积；定
容后液体过滤得到所述的水体总酚测定试剂，放置于棕色试剂瓶中保存使用。

[0043] 以上制备中，在沸水浴回流11个小时后，加入硫酸锂和少量蒸馏水的同时可以加入溴水。

[0044] 制备得到的水体总酚测定试剂的使用方法：10mL离心管中加入3.25mL待测液、0.5mL所述水体总酚测定试剂、1.25mL浓度为2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温
避光放置40min后，于770nm波长下测定吸光度值，再根据标准曲线求得水体总酚的含量。

[0045] 最佳实施例

[0046] 1L的蒸馏瓶中加入120g钨酸钠，50g钼酸钠，700mL蒸馏水，40mL浓磷酸，120mL浓盐酸，充分混匀，沸水浴回流11个小时后，再加入60g硫酸锂，50mL蒸馏水，4mL溴水，电
热套中开口沸腾20分钟，冷却后定容至1L，定容后液体过滤，并置于棕色试剂瓶中，即可使
用。

[0047] 为充分公开本发明的一种水体总酚测定试剂及其制备方法，以下结合方法验证和实施实例加以说明。

[0048] 方法验证一、水体中对羟基苯甲酸含量的测定结果与准确性

[0049] 按“发明内容”的配制水体总酚测定试剂。

[0050] 取50mg/L的对羟基苯甲酸标准溶液0.5mL，加入2.75mL蒸馏水、0.5mL水体总酚测定试剂、1.25mL浓度2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温避光放置40min。待测
样品采用紫外-可见分光光度计于500-1000nm进行波长扫描(图1)，得到对羟基苯甲酸标
准品经显色反应后的最大吸收波长为770nm。

[0051] 于一组9个10mL离心管中，分别加入0.00、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.10、0.20、0.30、0.40mL的对羟基苯甲酸标准母液(50mg/L)，分别加入蒸馏水3.25、3.21、3.20、
3.19、3.18、3.17、3.15、3.05、2.95、2.85mL的蒸馏水，0.5mL水体总酚测定试剂，1.25mL浓
度2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温避光放置40min后，于770nm波长下测定吸
光度值，由除零管外的其他校准系列测得的吸光值减去零管的吸光度值，以吸光度 为纵坐
标和浓度(mg/L)为横坐标进行线性回归分析。由图2可知采用该比色法测定对羟基苯甲
酸在0.4~4mg/L的浓度范围内于770nm下的吸光度之间成良好的线性关系，线性方程为y
2
＝0.1288x+0.0092，R ＝0.9997，说明在所测定的浓度范围内线性关系良好。

[0052] 该方法的准确度以加样回收率进行检验。于一组4个10mL离心管中加入2mL的样液(水稻培养液)，并分别加入0.00，0.10，0.30，0.50mL的对羟基苯甲酸母液(50mg/L)，
分别加入1.25、1.15、0.95、0.75mL的蒸馏水显色剂，0.5mL水体总酚测定试剂，1.25mL浓
度2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温避光放置40min后，于770nm波长下测定吸
光度值，每个样品3次重复，结果表明(表1)：采用该方法可以准确测定水体中对羟基苯甲
酸。

[0053] 表1水体总酚测定试剂对水体中对羟基苯甲酸测定结果

[0054]

[0055] 备注：最小检出限和测定限已接近于液相色谱的相关指标数据。加样回收率在70％~120％之间，符合US EPA(美国环保总署)标准的要求。

[0056] 方法验证二、水体中苯酚含量的测定结果与准确性

[0057] 取50mg/L的苯酚标准溶液0.5mL，加入2.75mL蒸馏水、0.5mL水体总酚测定试剂、1.25mL浓度2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温避光放置40min。待测样品采用
紫外-可见分光光度计于500-1000nm进行波长扫描(图3)，得到苯酚标准品经显色反应后
的最大吸收波长为770nm。

[0058] 于一组9个10mL离心管中，分别加入0.00、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.10、0.20、0.30、0.40mL的苯酚标准母液(50mg/L)，分别加入蒸馏水3.25、3.21、3.20、3.19、
3.18、3.17、3.15、3.05、2.95、2.85mL的蒸馏水，0.5mL水体总酚测定试剂，1.25mL浓度
2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温避光放置40min后，于770nm波长下测定吸
光度值，由除零管外的其他校准系列测得的吸光值减去零管的吸光度值，以吸光度为纵
坐标和浓度(mg/L)为横坐标进行线性回归分析。由图4可知采用该比色法测定苯酚在
0.4-4mg/L的浓度范围内于770nm下的吸光度之间成良好的线性关系，线性方程为y＝
2
0.1618x+0.0127，R ＝0.9998，说明在所测定的浓度范围内线性关系良好。

[0059] 该方法的准确度以加样回收率进行检验。于一组4个10mL离心管中加入2mL的样液(水稻培养液)，并分别加入0.00，0.10，0.30，0.50mL的苯酚母液(50mg/L)，分别加入
1.25、 1.15、0.95、0.75mL的蒸馏水显色剂，0.5mL水体总酚测定试剂，1.25mL浓度2.0mol/
L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温避光放置40min后，于770nm波长下测定吸光度值，每
个样品3次重复，结果表明(表2)：采用该方法可以准确测定水体中苯酚。

[0060] 表2水体总酚测定试剂对水体中苯酚测定结果

[0061]

[0062] 备注：最小检出限和测定限已接近于液相色谱的相关指标数据。加样回收率在70％~120％之间，符合US EPA(美国环保总署)标准的要求。

[0063] 方法验证三、水体中混合酚酸含量的测定结果与准确性

[0064] 取50mg/L的混合酚酸的标准母液(其中混合酚酸的组成为阿魏酸∶对羟基苯甲酸∶水杨酸∶香草酸＝1∶1∶1∶1)0.5mL，加入2.75mL蒸馏水、0.5mL水体总酚测定试
剂、1.25mL浓度2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温避光放置40min。待测样品采
用紫外-可见分光光度计于500-1000nm进行波长扫描(图5)，得到混合酚酸的标准品经显
色反应后的最大吸收波长为770nm。

[0065] 于一组9个10mL离心管中，分别加入0.00、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.10、0.20、0.30、0.40mL上述混合酚酸的标准母液(50mg/L)，分别加入蒸馏水3.25、3.21、3.20、
3.19、3.18、3.17、3.15、3.05、2.95、2.85mL的蒸馏水，0.5mL水体总酚测定试剂，1.25mL浓
度2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温避光放置40min后，于770nm波长下测定吸
光度值，由除零管外的其他校准系列测得的吸光值减去零管的吸光度值，以吸光度为纵坐
标和浓度(mg/L)为横坐标进行线性回归分析。由图6可知采用该比色法测定各酚酸类物
质在0.4-4mg/L的浓度范围内于770nm下的吸光度之间成良好的线性关系，线性方程为y
＝0.1162x+0.0062，R2＝0.9991，说明在所测定的浓度范围内线性关系良好。

[0066] 该方法的准确度以加样回收率进行检验。于一组4个10mL离心管中加入2mL的样液(水稻培养液)，并分别加入0.00，0.10，0.30，0.50mL上述混合酚酸母液(50mg/L)，分
别加入1.25、1.15、0.95、0.75mL的蒸馏水显色剂，0.5mL水体总酚测定试剂，1.25mL浓度
2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温避光放置40min后，于770nm波长下测定吸光
度值，每个样品3次重复，结果表明(表3)：采用该方法可以准确测定水体中的酚酸。

[0067] 表3水体总酚测定试剂对水体中混合酚酸加标回收率

[0068]

[0069] 备注：加样回收率在70％-120％之间，符合US EPA(美国环保总署)标准的要求。

[0070] 方法验证四、水体中混合酚和酚酸含量的测定结果与准确性

[0071] 取50mg/L的混合酚和酚酸标准溶液(其中混合酚酸和酚酸的组成为的组成为苯酚∶邻苯二酚∶间苯二酚∶阿魏酸∶对羟基苯甲酸∶水杨酸∶香草酸＝
1∶1∶1∶1∶1∶1∶1)0.5mL，加入2.75mL蒸馏水、0.5mL水体总酚测定试剂、1.25mL
浓度2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温避光放置40min。待测样品采用紫外-可
见分光光度计于500-1000nm进行波长扫描(图7)，得到混合酚和酚酸标准溶液标准品经显
色反应后的最大吸收波长为770nm。

[0072] 于一组9个10mL离心管中，分别加入0.00、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.10、0.20、0.30、0.40mL上述混合酚和酚酸标准溶液标准母液(50mg/L)，分别加入蒸馏水3.25、
3.21、3.20、3.19、3.18、3.17、3.15、3.05、2.95、2.85mL的蒸馏水，0.5mL水体总酚测定试
剂，1.25mL浓度2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温避光放置40min后，于770nm
波长下测定吸光度值，由除零管外的其他校准系列测得的吸光值减去零管的吸光度值，以
吸光度为纵坐标和浓度(mg/L)为横坐标进行线性回归分析。由图8可知采用该比色法测
定各酚类物质在0.4-4mg/L的浓度范围内于770nm下的吸光度之间成良好的线性关系，线
2
性方程为y＝0.1365x+0.0049，R ＝0.9990，说明在所测定的浓度范围内线性关系良好。

[0073] 该方法的准确度以加样回收率进行检验。于一组4个10mL离心管中加入2mL的样液(水稻培养液)，并分别加入0.00，0.10，0.30，0.50mL上述混合酚和酚酸标准溶液标准
母液(50mg/L)，分别加入1.25、1.15、0.95、0.75mL的蒸馏水显色剂，0.5mL水体总酚测定试
剂，1.25mL浓度2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温避光放置40min后，于770nm
波长下测定吸光度值，每个样品3次重复，结果表明(表4)：采用该方法可以准确测定水体
中的总酚。重现性实验是通过对50mg/L的上述混合酚和酚酸标准溶液标准母液进行9次
重复测定，得到变异系数为1.59％，说明该方法的重现性较好。精密度的检验是通过对4种
不同浓度(1mg/L，2mg/L，3mg/L，4mg/L)上述混合酚和酚酸标准溶液标准母液分别进行5次
平行测定，得到变异系数分别为0.06％、0.08％、0.14％，表明该方法具有较高的精密度，符
合样品分析要求。

[0074] 表4水体总酚测定试剂对水体中混合酚和酚酸加标回收率

[0075]

[0076] 备注：加样回收率在70％~120％之间，符合US EPA(美国环保总署)标准的要求。

[0077] 应用实例：水稻根系分泌物中总酚含量测定

[0078] 待测液为水稻PI312777水培种植一个月的培养液。取3.25mL待测液，加入0.5mL水体总酚测定试剂，1.25mL浓度2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温避光放置
40min。待测样品采用紫外-可见分光光度计于500-1000nm进行波长扫描(图9)，得到实
际样品经显色反应后的最大吸收波长为770nm。

[0079] 于10mL离心管中加入3.25mL上述待测液、0.5mL水体总酚测定试剂、1.25mL浓度为2.0mol/L的碳酸钠水溶液，混合均匀后，室温避光放置40min后，于770nm波长下测定吸
光度值为0.4344，再根据图8混合酚和酚酸标准曲线求得水体总酚的含量为3.15mg/L。

[0080] 本发明所采用的钨酸钠、钼酸钠、浓磷酸、浓盐酸、硫酸锂可由市场购得，分析纯。本发明的水体总酚测定试剂经单一物质(对羟基苯甲酸、苯酚)、混合酚酸(组成为阿魏
酸∶对羟基苯甲酸∶水杨酸∶香草酸的质量比为1∶1∶1∶1)，以及混合酚和酚酸(组
成为苯酚∶邻苯二酚∶间苯二酚∶阿魏酸∶对羟基苯甲酸∶水杨酸∶香草酸的质量比为
1∶1∶1∶1∶1∶1∶1)测定验证，结果表明本水体总酚测定方法具有检测限低，检测
速度快，测定条件限制少，显色范围宽且稳定，具有很好的精密度和准确度而且简便易行。
本发明的水体总酚测定试剂经水稻种植液实际样品的实例应用，其最大吸收波长与单一和
混合酚酸完全一致，可以应用于实际样品测定，且具有快速准确、简便易行等优点。