⚗️ 水和废水中的阴离子表面活性剂——亚甲蓝指数（MBAS）：三氯甲烷萃取并在650 nm处测量吸光度
三句话速览
在分液漏斗中把100 ml样品（含20–200 µg MBAS）用pH 10缓冲液（10 ml）碱化，加入5 ml中性亚甲蓝溶液和15 ml三氯甲烷，振荡不少于1 min；三氯甲烷层在第二只漏斗中用110 ml水和5 ml酸性亚甲蓝洗涤，过滤入50 ml容量瓶，重复萃取后在650 nm处对照三氯甲烷测量吸光度。该检测依据 PN-EN 903:2002 (EN 903:1993; ISO 7875-1:1984 MOD)；范围：0.1–5.0 mg/l MBAS（以十二烷基苯磺酸钠计）；检出限约0.05 mg/l；每份中20–200 µg MBAS。整个程序共 7 个步骤；主要用于：城市和工业废水（洗衣房、化妆品、洗涤剂）——按Dz.U. 2019 poz. 1311为阴离子表面活性剂的参比方法、污水处理厂出水——在实验室规模和工业规模上评价表面活性剂的初级生物降解、地表水（河流、湖泊）——洗涤剂污染的监测；基体不明时采用泡沫分离。
要点速览
- 标准: PN-EN 903:2002 (EN 903:1993; ISO 7875-1:1984 MOD)
- 类别: 理化
- 操作步骤数: 7
- 范围: 0.1–5.0 mg/l MBAS（以十二烷基苯磺酸钠计）；检出限约0.05 mg/l；每份中20–200 µg MBAS
- 测量: 三氯甲烷相在650 nm处的吸光度，10 mm比色皿，对照三氯甲烷
- 萃取: 100 ml样品 + 10 ml pH 10缓冲液 + 5 ml中性亚甲蓝 + 15 ml三氯甲烷；振荡不少于1 min；用110 ml水 + 5 ml酸性亚甲蓝洗涤；萃取重复进行（2 × 10 ml三氯甲烷）
概述
PN-EN 903:2002（EN 903:1993，基于修改后的ISO 7875-1:1984）规定了通过测量亚甲蓝指数（MBAS）测定水环境中阴离子表面活性剂的分光光度法。天然的和合成的阴离子表面活性物质作为对亚甲蓝呈活性的物质来测定——这一综合参数称为MBAS指数。该方法（其适用范围按较新版本ISO 7875-1:1996描述）适用于饮用水、地表水和废水，例如在实验室规模和工业规模上，用于在含天然或合成废水的试验体系中评价表面活性剂的初级生物降解；在城市污水处理厂的出水中，MBAS指数不仅涵盖合成的，也在很大程度上涵盖天然的阴离子表面活性物质。浓度范围为0.1–5.0 mg/l，对蒸馏水中的标准表面活性剂检出限约为0.05 mg/l。2019年的条例（Dz.U. 2019 poz. 1311［2019年《波兰法律公报》第1311项］）把PN-EN 903（分子吸收分光光度法）列为废水中阴离子表面活性剂的参比方法。
该测定基于亚甲蓝阳离子与表面活性剂阴离子之间形成可被三氯甲烷定量萃取的离子对；所测定的主要是有机硫酸盐和磺酸盐，但可能出现正干扰（有机硫酸盐、磺酸盐、羧酸盐、酚类，以及氰酸盐、硝酸盐、硫氰酸盐、硫化物等无机阴离子）和负干扰（阳离子物质——季铵化合物、蛋白质——它们与阴离子表面活性剂形成络合物）；因此把结果称为MBAS指数比称为“阴离子表面活性剂”更为恰当。取样时不得穿过泡沫层；玻璃瓶用甲醇清洗；短期在4 °C保存，较长时间须加保存剂（1 %的40 %甲醛可保存至4天，用三氯甲烷饱和可保存至8天）；在成分不明的地表水中，可在装有乙酸乙酯的装置中用气体吹脱（泡沫分离）把表面活性剂与其他活性物质分开。
方法原理
在碱性介质中生成阴离子表面活性剂的亚甲蓝盐，用三氯甲烷萃取这些盐，并对三氯甲烷溶液进行酸处理；通过把表面活性剂－亚甲蓝络合物从碱性溶液中萃取出来并与酸性亚甲蓝溶液振荡来消除干扰。在650 nm的吸收最大值处测量分出的有机相的吸光度，并依据校准曲线评价。标准为十二烷基苯磺酸甲酯（四聚丙烯型，分子量340；取400–450 mg在50 ml乙醇性NaOH中于回流冷凝管下皂化1 h，以酚酞为指示剂用0.5 mol/l H₂SO₄中和并稀释至1000 ml；至少稳定6个月；也允许使用十二烷-1-磺酸、十二烷-1-硫酸或二辛基磺基琥珀酸的钠盐），MBAS指数以十二烷基苯磺酸钠计算。试剂：中性亚甲蓝溶液（0.350 g/l，至少在使用前24 h配制，至少稳定2周；空白三氯甲烷相的吸光度须 ≤ 0.2/10 mm，否则用萃取法净化：每100 ml溶液用200 ml缓冲液和200 ml三氯甲烷，振荡30 s，放出三氯甲烷层并用60 ml三氯甲烷冲洗水层，重复两次）、酸性亚甲蓝溶液（0.350 g溶于500 ml水 + 6.50 ml的1.84 g/ml H₂SO₄，定容至1000 ml；空白 ≤ 0.02/10 mm）、pH 10缓冲液（每1000 ml含24 g NaHCO₃ + 27 g无水Na₂CO₃；对极硬的水也可用等体积0.05 mol/l Na₂B₄O₇·10H₂O和0.1 mol/l NaOH配成的碱性硼酸盐溶液）、三氯甲烷、95 %乙醇、甲醇、0.5 mol/l H₂SO₄、乙醇性NaOH、酚酞。仪器：能在650 nm处测量并配10 mm比色皿的分光光度计、分液漏斗（如250 ml）、50 ml容量瓶、玻璃纤维滤纸或软质纤维素滤纸，以及（可选的）气体吹脱（泡沫分离）装置。
应用领域
- 城市和工业废水（洗衣房、化妆品、洗涤剂）——按Dz.U. 2019 poz. 1311为阴离子表面活性剂的参比方法
- 污水处理厂出水——在实验室规模和工业规模上评价表面活性剂的初级生物降解
- 地表水（河流、湖泊）——洗涤剂污染的监测；基体不明时采用泡沫分离
- 饮用水——确认不存在阴离子表面活性剂残留（至0.05 mg/l）
- 自来水厂和环保实验室——配分光光度测量的经典萃取法
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 范围 | 0.1–5.0 mg/l MBAS（以十二烷基苯磺酸钠计）；检出限约0.05 mg/l；每份中20–200 µg MBAS |
| 测量 | 三氯甲烷相在650 nm处的吸光度，10 mm比色皿，对照三氯甲烷 |
| 萃取 | 100 ml样品 + 10 ml pH 10缓冲液 + 5 ml中性亚甲蓝 + 15 ml三氯甲烷；振荡不少于1 min；用110 ml水 + 5 ml酸性亚甲蓝洗涤；萃取重复进行（2 × 10 ml三氯甲烷） |
| 亚甲蓝试剂 | 中性0.350 g/l（空白 ≤ 0.2 A/10 mm）；酸性0.350 g/l + 6.50 ml H₂SO₄（空白 ≤ 0.02 A/10 mm）；至少在使用前24 h配制 |
| 标准 | 皂化为钠盐的十二烷基苯磺酸甲酯；每100 ml用0至8 ml的20 µg/ml标准溶液作曲线 |
| 样品 | 不得穿过泡沫取样；玻璃器皿用甲醇清洗；短期4 °C；甲醛1 %（4天）或用三氯甲烷饱和（8天） |
标准
- 标准编号
- PN-EN 903:2002 (EN 903:1993; ISO 7875-1:1984 MOD)
- 标准名称（波兰语）
- Jakość wody — Oznaczanie surfaktantów anionowych przez pomiar indeksu błękitu metylenowego MBAS
- 标准名称（英语）
- Water quality — Determination of anionic surfactants by measurement of the methylene blue index MBAS
分步操作程序
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采样与保存
把样品采入用甲醇清洗过的洁净玻璃瓶中，不得穿过泡沫层；冷却至4 °C；保存超过24 h时加入1 %（V/V）的40 %甲醛（至4天）或用三氯甲烷饱和（至8天）。悬浮物可离心除去（吸附在悬浮物上的表面活性剂将不被测定）。
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萃取
把量取的、含20–200 µg MBAS的样品体积移入分液漏斗（不足100 ml时用水补至100 ml），加入5.0 ml中性亚甲蓝溶液、10 ml pH 10缓冲液和15 ml三氯甲烷；均匀振荡（最好在竖直平面内）不少于1 min，静置分相。
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洗涤萃取液
把三氯甲烷层尽可能完全地转入盛有110 ml水和5 ml酸性亚甲蓝溶液的第二只漏斗中；振荡不少于1 min并静置分相。
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过滤与重复
把三氯甲烷层经用三氯甲烷润湿的玻璃纤维滤纸过滤入50 ml容量瓶；从第一只和第二只漏斗重复萃取（如两次各10 ml三氯甲烷）并过滤入同一容量瓶；用三氯甲烷定容至刻度并混匀。
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测量
在10 mm比色皿中于650 nm处对照纯三氯甲烷测量萃取液的吸光度；每批样品用100 ml蒸馏水按整个流程做一个空白。
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校准
向各漏斗中加入0；1；2；4；6；8 ml稀释后的标准溶液（如20 µg/ml十二烷基苯磺酸钠），用水补至100 ml并按样品同样处理；绘制吸光度－浓度曲线（包括零溶液）。
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计算
由曲线读出MBAS指数（以十二烷基苯磺酸钠计），或按下式计算：c = (A₁ − A₀)·f₁/V，其中A₁为样品的吸光度，A₀为空白的吸光度，f₁为校准系数（吸光度为1.000时相当的MBAS质量），V为样品体积；以mg/l（µg/l）报出。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 能在650 nm处测量并配10 mm比色皿的分光光度计 | 比色皿用三氯甲烷清洗 | — |
| 250 ml分液漏斗（每次测定2只） | 萃取和洗涤萃取液 | — |
| 50 ml容量瓶、250 ml量筒、5、10和25 ml移液管 | 量取试剂和收集萃取液 | — |
| 用三氯甲烷润湿的玻璃纤维滤纸（或软质纤维素滤纸）、漏斗 | 过滤三氯甲烷相 | — |
| 配回流冷凝管的圆底烧瓶 | 标准的皂化（1 h） | — |
| 装乙酸乙酯的气体吹脱（泡沫分离）装置——可选 | 在基体不明的水中分离表面活性剂，在通风柜中操作 | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 三氯甲烷 | — | 萃取溶剂（使用可得的最纯品） |
| 亚甲蓝——中性溶液0.350 g/l | — | 与表面活性剂阴离子形成离子对 |
| 亚甲蓝——酸性溶液（0.350 g/l + 6.50 ml H₂SO₄/l） | — | 洗涤萃取液、消除干扰 |
| pH 10缓冲液（24 g NaHCO₃ + 27 g Na₂CO₃/l）或碱性硼酸盐缓冲液 | — | 把样品碱化 |
| 十二烷基苯磺酸甲酯、乙醇性NaOH、0.5 mol/l H₂SO₄、酚酞、95 %乙醇 | — | MBAS标准溶液 |
| 40 %甲醛或三氯甲烷 | — | 样品的保存（4天或8天） |
职业健康与安全
- 三氯甲烷有毒并被怀疑致癌——所有萃取操作均在通风柜中进行，佩戴耐溶剂手套，含三氯甲烷的废物须处置
- 乙酸乙酯（泡沫分离）——易燃；装置应置于通风良好的通风柜中
- 甲醛（保存）——在通风柜中操作，戴手套
- 硫酸和乙醇性NaOH——护目镜和手套
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN 903:2002 (EN 903:1993; ISO 7875-1:1984 MOD) — 《Water quality — Determination of anionic surfactants by measurement of the methylene blue index MBAS》。
该方法的原理是什么？
在碱性介质中生成阴离子表面活性剂的亚甲蓝盐，用三氯甲烷萃取这些盐，并对三氯甲烷溶液进行酸处理；通过把表面活性剂－亚甲蓝络合物从碱性溶液中萃取出来并与酸性亚甲蓝溶液振荡来消除干扰。在650 nm的吸收最大值处测量分出的有机相的吸光度，并依据校准曲线评价。
测量范围和准确度是多少？
范围：0.1–5.0 mg/l MBAS（以十二烷基苯磺酸钠计）；检出限约0.05 mg/l；每份中20–200 µg MBAS；测量：三氯甲烷相在650 nm处的吸光度，10 mm比色皿，对照三氯甲烷；萃取：100 ml样品 + 10 ml pH 10缓冲液 + 5 ml中性亚甲蓝 + 15 ml三氯甲烷；振荡不少于1 min；用110 ml水 + 5 ml酸性亚甲蓝洗涤；萃取重复进行（2 × 10 ml三氯甲烷）；亚甲蓝试剂：中性0.350 g/l（空白 ≤ 0.2 A/10 mm）；酸性0.350 g/l + 6.50 ml H₂SO₄（空白 ≤ 0.02 A/10 mm）；至少在使用前24 h配制。
完成检测需要多长时间？
整个程序共 7 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。
需要哪些设备？
能在650 nm处测量并配10 mm比色皿的分光光度计、250 ml分液漏斗（每次测定2只）、50 ml容量瓶、250 ml量筒、5、10和25 ml移液管、用三氯甲烷润湿的玻璃纤维滤纸（或软质纤维素滤纸）、漏斗、配回流冷凝管的圆底烧瓶、装乙酸乙酯的气体吹脱（泡沫分离）装置——可选。
该检测用于哪些场景？
城市和工业废水（洗衣房、化妆品、洗涤剂）——按Dz.U. 2019 poz. 1311为阴离子表面活性剂的参比方法；污水处理厂出水——在实验室规模和工业规模上评价表面活性剂的初级生物降解；地表水（河流、湖泊）——洗涤剂污染的监测；基体不明时采用泡沫分离；饮用水——确认不存在阴离子表面活性剂残留（至0.05 mg/l）；自来水厂和环保实验室——配分光光度测量的经典萃取法。
需要采取哪些安全防护措施？
三氯甲烷有毒并被怀疑致癌——所有萃取操作均在通风柜中进行，佩戴耐溶剂手套，含三氯甲烷的废物须处置；乙酸乙酯（泡沫分离）——易燃；装置应置于通风良好的通风柜中；甲醛（保存）——在通风柜中操作，戴手套；硫酸和乙醇性NaOH——护目镜和手套。
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 903。