🧪 水中阴离子洗涤剂(MBAS)

理化 PN-EN ISO 7875-1

以亚甲基蓝活性物质(MBAS)形式测定水中阴离子表面活性剂。离子对萃取至三氯甲烷,于 650 nm 处测定。

要点速览

  • 标准: PN-EN ISO 7875-1:2002
  • 类别: 理化
  • 操作步骤数: 7
  • 各步骤合计时间: 1 小时 50 分钟
  • 测量范围: 0,05–5 mg/L MBAS
  • 定量限: 约 0,05 mg/L
  • 波长: 650 nm(MB 络合物吸收最大值)

概述

阴离子表面活性剂是清洁用品、化妆品、纺织与冶金行业中用量最大的一类洗涤剂。最常见的阴离子表面活性剂是月桂基硫酸钠(SLS)与直链烷基苯磺酸盐(LAS)。

MBAS(亚甲基蓝活性物质)测定是评价水体阴离子表面活性剂污染的标准方法。该方法不具专一性 —— 所有能与阳离子亚甲基蓝形成离子对的化合物都会反应,除洗涤剂外还包括某些有机硫酸盐、磺酸盐与磷酸盐。

波兰法规未直接规定饮用水中 MBAS 的限值,但该指标属例行监测项目。排入水体的污水中表面活性剂受到控制。MBAS 在评价洗涤剂可生物降解性(欧盟第 648/2004 号法规)方面同样重要。

方法原理

方法基于阴离子表面活性剂与阳离子染料亚甲基蓝(MB)在碱性环境中形成离子对,并将其萃取至有机相(三氯甲烷)。

在缓冲环境(pH 10,硼酸盐缓冲液)中,阴离子表面活性剂(R-SO₃⁻)与亚甲基蓝(MB⁺)形成电中性的离子对:

R-SO₃⁻ + MB⁺ → [R-SO₃ · MB](离子对)

该离子对可溶于三氯甲烷(CHCl₃)—— 有机相呈蓝色。于 650 nm 波长处以分光光度法测定颜色强度。

校准以十二烷基苯磺酸钠(MBAS 标准物质)进行,结果按该标准物质折算,以 mg MBAS/L 表示。

应用领域

关键参数

参数数值
测量范围0,05–5 mg/L MBAS
定量限约 0,05 mg/L
波长650 nm(MB 络合物吸收最大值)
校准标准物质十二烷基苯磺酸钠
重复性RSD < 5–10%
干扰有机硫酸盐、蛋白质、有机磷酸盐、胺类

标准

标准编号
PN-EN ISO 7875-1:2002
标准名称(波兰语)
Jakość wody — Oznaczanie surfaktantów — Część 1: Oznaczanie surfaktantów anionowych przez pomiar indeksu metylenobłękitowego (MBAS)
标准名称(英语)
Water quality — Determination of surfactants — Part 1: Determination of anionic surfactants by measurement of the methylene blue index (MBAS)

分步操作程序

  1. 样品准备

    用玻璃瓶采样(避免 PE —— 会吸附表面活性剂)。不过滤。尽快分析,4 °C 下最长 48 小时。

    ⏱ 时间: 5 分钟

  2. 碱性萃取

    向分液漏斗中的 100 mL 样品加入硼酸盐缓冲液(pH 10)与 5 mL 亚甲基蓝溶液,再加 15 mL CHCl₃,剧烈振摇 30 秒后分层,取下层 CHCl₃ 相。

    ⏱ 时间: 10 分钟

  3. 重复萃取

    再用 10 mL CHCl₃ 萃取 2 次,合并三氯甲烷萃取液。

    ⏱ 时间: 10 分钟

  4. 萃取液净化

    将 CHCl₃ 萃取液转入新漏斗,加入 50 mL 0,5 mol/L H₂SO₄ 与 5 mL MB,振摇后取 CHCl₃ 相,重复 2 次。

    ⏱ 时间: 15 分钟

  5. 吸光度测定

    将 CHCl₃ 萃取液经装有无水 Na₂SO₄ 的滤纸过滤(除水),以纯 CHCl₃ 为参比,用 1 cm 比色皿在 650 nm 处测吸光度。

    ⏱ 时间: 5 分钟

  6. 校准

    标准:0;0,1;0,5;1,0;2,0;5,0 mg/L MBAS,按与样品相同步骤处理。绘制校准曲线 A = f(c),R² > 0,998。

    ⏱ 时间: 60 分钟

  7. 计算

    由校准曲线读取 MBAS 浓度,结果以 mg/L MBAS(以十二烷基苯磺酸计)表示,并考虑稀释倍数。

    ⏱ 时间: 5 分钟

所需设备与仪器

设备示例参考价格
UV-Vis 分光光度计Hach DR6000、Shimadzu UV-1900、Thermo Genesys 15015 000–80 000 PLN
250 mL 分液漏斗硼硅玻璃配 PTFE 活塞,每个样品至少 3 个150–400 PLN/个
分液漏斗架可放 4–6 个漏斗的金属支架500–1 500 PLN
分光光度比色皿1 cm 玻璃比色皿,耐 CHCl₃100–300 PLN/个
移液器Eppendorf、Brand —— 量程 1–10 mL800–2 000 PLN/支

试剂、培养基与耗材

试剂CAS详情
亚甲基蓝61-73-4水中 0,035% 溶液。阳离子染料,与表面活性剂形成离子对
三氯甲烷(CHCl₃)67-66-3分析纯,离子对萃取溶剂。每个样品约 50 mL(多次萃取)
pH 10 硼酸盐缓冲液硼酸 + NaOH,用于调节反应 pH
稀硫酸7664-93-90,5 mol/L H₂SO₄,用于萃取液净化阶段的酸化
十二烷基苯磺酸钠MBAS 校准标准物质,1000 mg/L
去离子水用于配液与冲洗玻璃器皿

职业健康与安全

常见问题

该检测依据哪项标准?

该检测依据的标准为 PN-EN ISO 7875-1:2002 — 《Water quality — Determination of surfactants — Part 1: Determination of anionic surfactants by measurement of the methylene blue index (MBAS)》。

该方法的原理是什么?

方法基于阴离子表面活性剂与阳离子染料亚甲基蓝(MB)在碱性环境中形成离子对,并将其萃取至有机相(三氯甲烷)。 在缓冲环境(pH 10,硼酸盐缓冲液)中,阴离子表面活性剂(R-SO₃⁻)与亚甲基蓝(MB⁺)形成电中性的离子对: R-SO₃⁻ + MB⁺ → [R-SO₃ · MB](离子对) 该离子对可溶于三氯甲烷(CHCl₃)—— 有机相呈蓝色。

测量范围和准确度是多少?

测量范围:0,05–5 mg/L MBAS;定量限:约 0,05 mg/L;波长:650 nm(MB 络合物吸收最大值);校准标准物质:十二烷基苯磺酸钠。

完成检测需要多长时间?

各步骤所列时间合计约为 1 小时 50 分钟。整个程序共 7 个步骤。

需要哪些设备?

UV-Vis 分光光度计、250 mL 分液漏斗、分液漏斗架、分光光度比色皿、移液器。核心仪器的参考价格(UV-Vis 分光光度计):15 000–80 000 PLN。

该检测用于哪些场景?

市政污水监测(洗涤剂浓度);饮用水控制(以洗涤剂作为污染指示);地表水监测(污水影响);污水处理厂效能控制(LAS 生物降解);表面活性剂可生物降解性研究(欧盟 648/2004 法规);雨水与地下水监测(发现下水道渗漏)。

需要采取哪些安全防护措施?

三氯甲烷 —— 有害,可能致癌(IARC 2B 类)。只能在通风柜中操作;亚甲基蓝 —— 会沾染皮肤与衣物。佩戴丁腈手套;硫酸 —— 腐蚀性。佩戴耐酸手套与护目镜;三氯甲烷废液 —— 按含卤有机废液单独收集;不得让 CHCl₃ 接触明火(会生成光气!);必须穿实验服、佩戴护目镜与手套,通风柜排风须正常。

哪家实验室可以开展此项检测?

该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN ISO 7875-1。

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