紫外分光光度法是目水中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

2.1　DMAC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‚终选择DMAC的测定波长选择194nm和219nm（ΔＡ＝0.2065‚Ｋ＝2.171）。

2.3.2　Ｋ系数的确定

根据倪永年等人的研究结果当两种物质在溶液中的吸光度加和性较差时采用传统的Ｋ系数确定方法（根据纯干扰组分在测定波长处的吸光度求得）会出现较大的误差。在DMAC与ＮＯ－3的混合体系中尽管在某些浓度组合中DMAC与ＮＯ－3的吸光度加和较好但在部分浓度组合的某些波长处‚吸光度加和性不佳因此为获得更加准确的结果本文参考倪永年等人提出的方法测定Ｋ系数：配制7组不同浓度比的DMAC和ＮＯ－3混合液（8∶1、3∶1、4∶3、1∶1、1∶2和1∶5）‚拟合得到Ｋ＝2.0952获得DMAC的标准曲线：

2.3.3　精密度实验

在硝酸盐浓度为0.25mg/L和2.25mg/L DMAC为0.8mg/L和3.6mg/L的条件下‚连续测定6次考察测定方法的精密度结果如表1所示。可以看出对于四种不同浓度组合的DMAC、硝酸盐混合溶液DMAC测量的相对误差在±5％以内相对标准偏差也在4％以内。而传统单波长法测定四种溶液的相对误差为14％～495％。可见双波长法测定DMAC的精密度较高可显著降低硝酸盐对DMAC测定的影响。

2.3.4　加标回收实验

作者所在实验室处理DMAC废水的两个反应器出水中分别含DMAC8.55、0.91mg/L分别含ＮＯ－3110.9、10.1mg/L向两个反应器出水中分别加标DMAC10.00、1.00mg/L结果如表2所示。可以看出DMAC的加标回收率为95.0％～102.2％本方法的准确度较高。

2.3.5　实际废水测定

对某化纤厂三种不同废水（车间排水、调节池出水、二沉池出水）中的DMAC含量分别采用高效液相色谱法和双波长法测定‚结果如表3所示。可以看出双波长法同高效液相色谱法具有相近的测定结果‚同时由于分光光度计为常规分析仪器因此本方法非常适合于该类废水中DMAC的快速测定。两种测定方法的偏差在一定程度上反映了废水中其他紫外吸收物质对DMAC测定的影响。

3结论　　

硝酸盐对紫外分光光度法测定水中DMAC具有很强的干扰作用在DMAC浓度为1.0mg/L的情况下0.046mg/L硝酸盐可产生5％的测量误差。利用双波长法可以有效消除硝酸盐的干扰实现对水中DMAC的准确测定。

方法来源：[1]宋玉栋,常风民,周岳溪.双波长分光光度法测定含硝酸盐水样中二甲基乙酰胺[J].中国环境监测,2010,26(01):8-11.DOI:10.19316/j.issn.1002-6002.2010.01.003.