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双波长分光光度法测定含硝酸盐水样中二甲基乙酰胺

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

究结果表明‚硝酸盐对紫外分光光度法测定DMAC具有很强的干扰。本研究中提出一

种双波长法用于消除水中硝酸盐的干扰作用‚所采用的波长对为194.0nm和

219.0nm。精密度实验及加标回收实验表明‚方法的相对标准偏差在4％以内‚回收率

为95％～102％‚可有效消除硝酸盐的干扰作用。

二甲基乙酰胺（DMAC）是一种强极性非质子化溶剂在制药、腈纶生产、高分子

合成、有机颜料、石油化工等方面有着广泛的应用。在生产过程中‚DMAC可通过挥

发进入空气或者随生产废水进入水体。DMAC具有毒性：急性中毒会出现全身痉挛、

恶心、呕吐、便秘及其他刺激症状并有咽喉充血、咳嗽等呼吸道刺激症状；慢性中毒

表现为神经系统、血管张度及肝脏合成和解毒功能的改变。

目前水中DMAC的检测方法主要有紫外分光光度法、高效液相色谱法、气相色谱

法等。其中紫外分光光度法由于操作简单不需要昂贵的分析设备是目前废水处理站分

析DMAC的主要方法。该方法主要是利用了DMAC在190～210nm具有强紫外吸收

的特性。另一方面由于硝酸盐、亚硝酸盐、氯离子、硫酸根离子、氢氧根离子等多种

物质在190～210nm处可被吸收‚因此利用紫外分光光度法测定DMAC可能受到多种

物质的干扰。特别是含DMAC废水经生物处理后DMAC中的氮有可能被转化成硝酸

盐‚从而影响处理后废水DMAC的测定。本文考察了硝酸盐对DMAC测定的干扰情况

并通过双波长分光光度法实现了含硝酸盐水样中DMAC的准确测定。

1仪器与试剂

ＵＶ-1800紫外可见分光光度计；电子天平；所有溶液的配制均采用超纯水；

DMAC为色谱纯；硝酸钾为分析纯。

2结果与讨论

2.1DMAC与硝酸盐的紫外吸收光谱

DMAC和硝酸盐在水中的紫外吸收光谱如图1、图2所示。可以看出‚DMAC在

190～210nm范围内有很强的紫外吸收‚各浓度下DMAC的最大吸收波长均196.0nm

左右1.5nm范围内与曹金鹏等人的研究结果相一致。硝酸盐在190～210nm范围内也

具有很强的紫外吸收在201.0nm处有吸收峰‚峰形较DMAC宽。将DMAC和硝酸盐

的紫外吸收光谱放在一张图中（图3）可以清楚地看到硝酸盐与DMAC的吸收峰相近

吸收光谱存在明显的重叠因此硝酸盐的存在将对水中DMAC的紫外分光光度法测定产

生明显影响。

2.2硝酸盐对DMAC紫外吸收光谱的干扰

当水中DMAC浓度为1.0mg/L时不同硝酸盐浓度导致196.0nm处吸光度上升的

情况如图4所示。可以看出硝酸盐浓度在2.5mg/L以内即可使水样吸光度大幅提高。

在DMAC浓度为1mg/L的情况下以196.0nm处的吸光度对DMAC进行定量分析要使

测量DMAC误差在5％以内必须使硝酸盐浓度小于0.046mg/L。因此水样中少量硝酸

盐的存在即会对DMAC测量结果产生显著影响。

2.3双波长法测定DMAC浓度

双波长分光光度法常用于多组分体系的同时测定‚或消除某种物质的干扰［7－9］

‚其关键是正确选择分析波长（λ1）和参比波长（λ2）。波长选择常用的方法有等吸收

点法、系数倍频法等。本文采用了系数倍频法即Ｋ系数法。在该方法中利用吸光度差

ΔＡ＝Ａλ1－ＫＡλ2与待测物质浓度之间的线性关系测量。其中系数Ｋ通常利用干扰

物质在分析波长（λ1）和参比波长（λ2）处的吸光度Ａ′λ1和Ａ′λ2求得即Ｋ＝Ａ′λ1/

Ａ′λ2。为提高方法的灵敏度ΔＡ应尽可能大。同时根据经验Ｋ值越大ΔＡ值越不稳定

因此波长对的选择应同时考虑ΔＡ和Ｋ的数值。

2.3.1波长对的选择

参照吴家齐等人的方法‚用MａｔLａｂ软件编写波长对选择程序‚然后在190～

240nm之间每隔0.5nm测定DMAC溶液（3.0mg/L）和ＮＯ－3溶液（2.0mg/L）的

吸光度‚将202个吸光度数据输入波长对选择程序‚计算得到1012－101＝10100个波

长对所对应的Ｋ值和吸光度差ΔＡ‚其分布如图5所示。可以看出‚对于3.0mg/L的

DMAC溶液‚其吸光度差ΔＡ最大可达0.217‚但该处对应的Ｋ值为4.3左右较大可能

导致ΔＡ测量值的不稳定。综合考虑方法的灵敏度和稳定性‚最终选择DMAC的测定

波长选择194nm