一、方法概要
水樣中酚類物質( Total recoverable phenolics,亦稱總酚)先經
酸化、加熱及蒸餾收集後,將蒸餾液引入自動連續式流動分析系統,
其中酚類物質在鹼性條件及鐵氰化鉀存在時,與4-氨基安替吡啉(4-am
ino antipyrine)生成紅色安替吡啉染料(註 1),於波長 505或520
nm量測其吸光值,並定量水樣中之總酚含量。
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二、適用範圍
本方法適用於地面水體、地下水、放流水及海水中酚類之檢測。因水
中的酚類物質種類很多,無法使用酚類混合物作為標準品,故本方法
係以酚為標準,測定水樣中可形成安替吡啉染料之酚類總濃度(註 2)
。其適用濃度範圍2-500 μ g/L。
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三、干擾
(一)如氯氣等氧化劑(在酸性溶液中可氧化碘化鉀者)之干擾,採樣
後,立即加入硫酸亞鐵銨(或硫酸亞鐵)以去除其干擾,如氧化
劑未能去除,部份酚類將被氧化而導致分析結果為負偏差。
(二)硫化物,如硫化氫、二氧化硫之干擾,可加入磷酸使水樣之pH<
4 ,稍微攪拌曝氣並加入硫酸銅以消除干擾。
(三)油及焦油之干擾,可用氫氧化鈉調整水樣之pH值於12.0至12.5,
然後以 50 mL氯仿萃取樣品中之油及焦油,棄去氯仿層,水樣中
殘存之氯仿需於蒸餾前在水浴上加熱去除。
(四)可於分析樣品與標準品前,使用 Kel-F管和玻璃管將試劑水以虹
吸(Siphon)方式充滿清洗系統( wash receptacle)以去除來
自塑膠管及樣品容器的背景污染。
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四、設備與材料
(一)蒸餾裝置:加熱板(或加熱包),附有硼矽玻璃製之 1 L燒瓶及
蛇形冷凝管。
(二)流動分析系統之設備(註 3)包含下列各樣裝置:
1.可使用氣泡分隔式( Segmented Flow Analysis, SFA,如圖
一)或流動注入式( Flow Injection Analysis, FIA,如圖
二)之流動分析進樣方式。
2.多管式蠕動泵。
3.分光光度計,具波長 505或520 nm之偵測器。
4.數據擷取系統。
(三)分析天平:可精稱至0.1 mg。
(四)pH計。
(五)薄膜濾紙,孔徑 0.45 μ m。
(六)移液管:如5.0 mL、 10.0 mL、 20.0 mL、 30.0 mL、 40.0 mL
、 50.0 mL。
(七)定量瓶:如100.0 mL、250.0 mL、500.0 mL、 1.0 L等。
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五、試劑
所有檢測使用的試劑化合物除非另有說明,否則必須是分析試藥級以
上之等級。若須使用其他等級試藥,在使用前必須要確認該試劑的純
度足夠高,干擾物最少,使檢測結果的準確度不致降低。
(一)試劑水:比電阻值≧16 MΩ- cm,可作為載流液並以其配製所有
之試劑。
(二)鐵氰化鉀緩衝溶液:溶解 1.0 g鐵氰化鉀,1.55 g硼酸和1.875
g 氯化鉀於400 mL試劑水中,以 1.0 N氫氧化鈉溶液調整試劑的
pH值至10.3後,加入試劑水定量至500 mL。再加入 0.25 mL之聚
氧乙烯月桂醚( Brij-35,Polyoxyethylene lauryl ether,(
C2H4O )23C12H25OH,CAS NO 9002-92-0),此溶液應每週製備
。
(三)氫氧化鈉溶液( 1 N):溶解20 g氫氧化鈉於250 mL試劑水,冷
卻後加入試劑水定量至500 mL。
(四)氫氧化鈉溶液( 1+9):以試劑水稀釋 10.0 mL 1 N氫氧化鈉溶
液定量至100 mL。
(五)濃硫酸。
(六)硫酸溶液( 1+9):緩慢將 10 mL濃硫酸加入於 70 mL試劑水,
冷卻後加入試劑水定量至100 mL。
(七)4-氨基安替??溶液:溶解0.13 g之4-氨基安替??(4-amino anti
pyrine)於150 mL試劑水中,最後定加入試劑水定量至200 mL,
此溶液應於使用當日配製。
(八)酚儲備溶液:將0.50 g酚(phenol)以新鮮煮沸且已冷卻的試劑
水溶解於500 mL量瓶中,定容至刻度; 1.0 mL=1.0 mg酚,此溶
液應每月配製。(註 4)
(九)酚工作溶液 A︰以新煮沸且已冷卻之試劑水稀釋1.0 mL酚儲備溶
液定量至100 mL; 1.0 mL = 10.0 μ g酚,此溶液應於使用當
日配製。
(十)酚工作液 B:以新煮沸且已冷卻之試劑水稀釋 10.0 mL酚工作溶
液 A定量至100 mL;1.0 mL= 1.00 μ g酚,此溶液應在使用前
二小時內配製。
(十一)酚工作溶液 C:以新煮沸且已冷卻之試劑水稀釋 10.0 mL酚工
作溶液 B定量至100 mL;1.0 mL= 0.10 μ g酚,此溶液應在
使用前二小時內配製。
(十二)硫酸亞鐵銨溶液:於 1000 mL之量瓶中,加入 1.1 g硫酸亞鐵
銨,以新煮沸且已冷卻之試劑水500 mL及1 mL濃硫酸將其溶解
後,再定量至刻度。
(十三)磷酸。
(十四)氯仿( CHCl3)。
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六、採樣與保存
採集至少 1 L之水樣於可密封之棕色玻璃瓶內,採樣後 4小時內分析
;如不能在上述時間內分析,可以濃硫酸將樣品酸化,使其pH值小於
2 ,並於暗處 4℃冷藏,如此可抑制酚類物質的生物性分解,樣品最
長保存期限為28天。
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七、步驟
(一)水樣前處理
1.量取500 mL或適量之水樣稀釋至500 mL置於燒杯中,以 1+9氫
氧化鈉溶液或 1+9硫酸溶液調整pH至 4左右,然後將水樣移至
蒸餾裝置加熱蒸餾(若樣品保存時已添加硫酸使其pH值小於 2
,則可免再調整pH值)。
2.收集蒸餾液約至450 mL後,停止加熱,俟水樣不再沸騰時,再
加入 50 mL熱試劑水於蒸餾瓶中,繼續加熱蒸餾至蒸餾液為近
500 mL時,取出以試劑水定量至500 mL。若蒸餾液呈混濁,可
以試劑水預洗過之薄膜濾紙過濾。
(二)建立等同如圖一或圖二之流動分析設備(註 3)。首先將樣品(
或標準品)注入一定體積於分析系統中,依設計目的混合、緩衝
、反應、呈色,最後流經流穿式樣品槽( Flow cell)而於 505
或520 nm波長量測其吸光值,檢測定量。
(三)儀器操作:依儀器製造廠商提供之操作說明文件,進行分析儀器
之組裝、測試、校正和操作。
(四)檢量線製備:
1.視水樣濃度範圍,於儀器線性範圍內以酚工作溶液 A、 B或 C
配製至少五種濃度(不含空白)之酚標準溶液。以檢量線標準
溶液與儀器反應所得訊號,再與標準品中酚含量(mg phenol/
L )作圖,繪製檢量線。
2.檢量線確認:完成檢量線製作後,須以第二來源標準品配製檢
量線中點濃度附近之標準品進行檢量線確認。
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八、結果處理
由樣品溶液測得之吸光度,代入檢量線可求得溶液中酚類之濃度(mg
/L),再依下式計算樣品中酚類之濃度。
A = A’ × F
A :樣品中酚類濃度(mg/L)。
A’:由檢量線求得樣品溶液中酚類濃度(mg/L)。
F :稀釋倍數。
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九、品質管制
(一)檢量線:每次樣品分析前應重新製作檢量線,其線性相關係數應
大於或等於 0.995。檢量線確認相對誤差值應在 ± 15%以內。
(二)檢量線查核:每10個樣品或每批次分析結束時,執行一次檢量線
查核,以檢量線中間濃度附近的標準溶液進行,其相對誤差值應
在 ± 15%以內。
(三)空白樣品分析:每10個樣品或每批次樣品至少執行一次空白樣品
分析,空白分析值應小於二倍方法偵測極限。
(四)重複樣品分析:每10個樣品或每批次樣品至少執行一次重複樣品
分析,其相對差異百分比應在 15%以內。
(五)查核樣品分析:每10個樣品或每批次樣品至少執行一次查核樣品
分析,其回收率應在 85%至115%範圍內。
(六)添加分析:每10個樣品或每批次樣品至少執行一次添加標準品分
析,回收率應在 85%至115%範圍內。
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十、精密度與準確度
實驗室間以試劑水為基質檢測酚,其分析結果的精密度與準確度如表
一所示。資料來源:參考資料(一)。
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十一、參考資料
(一)U.S. Environmental Protection Agency. Environmental Mo
nitoring and Support Laboratory. Methods for Chemical
Analysis of Water and Wastewater, Method 420.4 Cincinn
ati, Ohio. USA, 1993.
(二)行政院環境保護署,水中酚類檢測方法-比色法, NIEA W520
,2006。
(三)行政院環境保護署,水中總酚檢測方法-分光光度計法,NIEA
W521 ,2005。
(四)U.S. Environmental Protection Agency. "Definition and
Procedure for the Determination of Method Detection Li
mits." Appendix B to 40 CFR 136 rev. 1.11 amended June
30,1986.49 CFR 43430, 1989.
註 1:本方法可測定鄰位、間位取代之酚類,在適當pH值下,亦可測定對
位為羧基(carboxyl)、鹵素( halogen)、甲氧基(methoxyl)
及磺酸( sulfonic acid)取代之酚類,但無法測定對位為烷基(
alkyl)、芳香烴基(aryl)、苯甲醯基( benzoyl)、硝基(nit
ro)、亞硝基( nitroso)或醛基(aldehyde)所取代之酚類。
註 2:本方法以酚為標準品,但各種酚類與4-氨基安替??反應所產生之顏
色並不相同,通常被取代後之酚反應性降低,故所得之測值代表樣
品中酚類物質的最低含量。
註 3:本方法之「流動分析系統之設備」僅為示意圖,其組裝或架構只要
能符合本方法原理之連續式流動分析系統,進行儀器設定校正或操
作,並以品管樣品及真實樣品進行操作條件之準確度與精密度驗證
後,始得進行樣品之檢測。有關驗證文件需留存備查。
註 4:酚具有毒性,需非常小心使用。
註 5:廢液分類處理原則-本檢驗廢液依一般有機廢液處理。
註 6:本文引用之公告方法名稱及編碼,以環保署最新公告者為準。
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