目前，报道的尿素检测方法主要有国标法（二乙酰肟-安替比林比色法〔7〕）、对二甲氨基苯甲醛比色法〔8〕、邻苯二甲醛比色法〔9〕、丁二酮肟比色法〔10〕、苯酚次氯酸盐比色法〔11〕、酶解纳氏比色法〔12〕、酶解水杨酸盐光度法〔13〕、高效液相色谱法〔14〕等。然而，聚丙烯酰胺产品中尿素含量的快速检测尚未见报道。在上述检测方法中，国标法应用最为广泛，但具有线性范围窄、反应时间长（50 min）且需煮沸、易褪色（需避光反应）和影响因素多等缺点。笔者也参照了华晓莹〔14〕的研究方法，但实验中发现聚丙烯酰胺样品溶液具有较大黏度，极易堵塞色谱柱，不适于聚丙烯酰胺样品中尿素含量的检测。在深入调研上述测定方法后，笔者根据实验室实际条件，探讨采用4-二甲基氨基苯醛（4-DMAB）显色法定量检测聚丙烯酰胺中的尿素含量。该方法利用4-DMAB可与尿素形成有颜色复合物的原理，将生成的黄色溶液在435 nm处进行吸光度测定，吸光度在一定浓度范围内与尿素浓度呈线性关系，从而实现对聚丙烯酰胺样品中尿素含量的定量分析。该方法灵敏度高，操作简单快速，准确度和精密度均能满足检测要求，以期为聚丙烯酰胺的质量控制提供一种稳定可靠的尿素检测方法。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
UV-8453型紫外可见分光光度计，美国Agilent公司，配有1 cm厚度比色池；具塞刻度试管，长160 mm，直径16 mm，有磨口塞；KH-100超声清洗仪，昆山禾创超声仪器有限公司。
阴离子聚丙烯酰胺（尿素质量分数分别为9%、18%、27%）、阳离子聚丙烯酰胺（尿素质量分数为18%），均为实验室自制；4-DMAB溶液：称取1.6 g 4- DMAB溶于100 mL 95%乙醇中，加入10 mL浓盐酸，摇匀；乙酸锌溶液：称取21.9 g Zn（AC）2·2H2O和3 mL冰乙酸溶于水中，定容至100 mL；亚铁氰化钾溶液：称取10.6 g K4Fe（CN）6·3H2O溶于水中，定容至100 mL；尿素，分析纯；活性炭，分析纯，天津福晨化学试剂厂，经检验不吸附尿素。
1.2 实验方法
1.2.1 样品处理
称取0.2 g（精确至0.001 g）样品，置于盛有400 mL蒸馏水的500 mL烧杯中。待样品完全溶解后加入1 g活性炭，再依次加入等量的（5~25 mL，可先加入5~15 mL，超声15 min后视溶解情况再加入5 mL）乙酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液。将烧杯置于超声仪中超声30 min至溶液澄清，待上清液不黏后将全部试样转移至500 mL容量瓶中，定容至刻度，摇匀过滤，滤液待用。
1.2.2 样品测定
移取6 mL无色滤液至具塞刻度试管，加入6 mL 4-DMAB溶液，摇匀，放置15 min使其充分显色，以空白为对照，用1 cm比色管在435 nm处测定吸光度，对照标准曲线，计算样品中尿素含量，见式（1）。
式中：ω——样品中尿素的质量分数，%；
c——根据吸光度计算出的质量浓度，mg/L；
V——试样体积，mL；
m——试样质量，g；
s——样品固含量，%。
1.2.3 尿素标准储备溶液的配制
准确称取0.1 g（精确至0.001 g）尿素溶于蒸馏水中，定容至100 mL，配制成1 g/L尿素标准储备溶液。
2 结果与讨论
2.1 标准曲线的绘制
准确移取0、1.0、4.0、5.0、10.0 mL尿素标准储备溶液，置于5个100 mL容量瓶中，用蒸馏水定容至100 mL，得到质量浓度分别为0、10、40、50、100 mg/L的系列标准工作溶液。分别移取6 mL上述溶液于具塞刻度试管中，加入6 mL 4-DMAB，摇匀，放置15 min。以0 mg/L溶液为参比，在435 nm处测定吸光度，以样品中尿素质量浓度c为横坐标，吸光度A为纵坐标绘制标准曲线，如图1所示。得到回归方程A=0.002c-0.000 9，相关系数R2=0.999 5，线性关系良好。
图1
2.2 方法精密度测定
取实验室合成的尿素质量分数为18%的聚丙烯酰胺样品，按1.2方法制备6个样品溶液进行测定，结果见表1。
表1 方法精密度测定结果
| 项目 | 吸光度 | 质量/g | 固含量/% | 尿素质量分数/% |
| 1 | 0.127 | 0.198 | 91.31 | 17.69 |
| 2 | 0.136 | 0.201 | 91.31 | 18.65 |
| 3 | 0.134 | 0.202 | 91.31 | 18.28 |
| 4 | 0.131 | 0.199 | 91.31 | 18.15 |
| 5 | 0.128 | 0.201 | 91.31 | 17.56 |
| 6 | 0.134 | 0.200 | 91.31 | 18.47 |
| 平均值 | 18.13 |
注：尿素质量分数均以聚丙烯酰胺样品干质量计。
从表1可以看出，6次测定结果的相对标准偏差（RSD）为2.06%，＜3%，说明该方法的精密度好。
2.3 离子类型的影响
考察了阳离子单体和阴离子单体对尿素测定结果的影响。将2种类型的离子单体与丙烯酰胺聚合，各合成了6个尿素质量分数为18%的阳离子型聚丙烯酰胺和阴离子型聚丙烯酰胺样品，用4-DMAB比色法对2种样品的尿素含量进行检测。测得2种类型的聚丙烯酰胺中，阳离子型聚丙烯酰胺的尿素质量分数为18.65%（n=6），阴离子型聚丙烯酰胺的尿素质量分数为18.27%（n=6）。检测结果无显著性差异，说明单体离子类型对尿素测定结果无影响。
2.4 实际样品测定及方法准确度评价
取实验室合成的一系列不同尿素含量的聚丙烯酰胺样品，制备成溶液，按1.2.2方法对样品溶液进行测定，结果见表2。
表2 聚丙烯酰胺样品中尿素测定结果
| 项目 | 吸光度 | 称取质量/g | 固含量/% | 尿素质量分数/% | 相对误差/% |
| 样1（未加入尿素） | 0.001 | 0.201 | 91.41 | 0.26 | / |
| 样2（加入9%尿素） | 0.068 | 0.201 | 90.92 | 9.43 | 4.73 |
| 样3（加入18%尿素） | 0.127 | 0.199 | 91.31 | 17.60 | 2.24 |
| 样4（加入27%尿素） | 0.199 | 0.202 | 90.86 | 27.23 | 0.85 |
注：尿素质量分数均以聚丙烯酰胺样品干质量计。
从表2可以看出，该方法的测定结果与实际加入尿素的绝对误差都在1.00%以内，相对测量误差≤4.73%，说明该方法准确度高，适于聚丙烯酰胺产品中尿素含量的测定。
3 结论
（1）建立了4-二甲基氨基苯醛（4-DMAB）比色法测定聚丙烯酰胺中的尿素含量。与国标法对比，该方法具有显色剂单一、线性范围宽、显色稳定、无需煮沸再冷却等优点，是一种简单快速的聚丙烯酰胺样品尿素含量检测方法。
（2）若制备的聚丙烯酰胺样品溶液中尿素质量浓度超过100 mg/L，应对样品溶液进行稀释，以保证溶液中的尿素不超出标准曲线的线性浓度范围。
（3）加入4-DMAB溶液显色后的溶液必须是澄清透明的，否则需加大乙酸锌和亚铁氰化钾的加入量重新进行样品处理，直至待测溶液澄清透明，方可进行吸光度测试。
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