一、前言
隨著各省市相繼完成海洋與環(huán)境系統(tǒng)的合并工作,海水監(jiān)測任務(wù)逐漸變成各省及地市站的常規(guī)監(jiān)測任務(wù)。其中利用石墨爐法進行海水中重金屬監(jiān)測項目包括Cu,Pb,Cd,Ni,Cr等。
相對于地表水樣品而言,海水樣品的特點非常突出,鹽度高(0-30%),重金屬含量低(ppt-ppb),這些特點導致海水樣品分析的難點也很突出,背景干擾嚴重,待測元素需要富集,實驗過程中要特別注意防污染。
目前,大部分監(jiān)測站主要參考了國標GB 17378.4-2007《海洋監(jiān)測規(guī)范》中的方法進行分析,用的是原子吸收分光光度法。
Cu,Pb,Cd采用了石墨爐法,pH 5-6,APDC-DDTC螯合,MIBK-環(huán)己烷萃取,有機相進樣;
Ni采用了石墨爐法,pH 4-6,APDC-DDTC螯合,MIBK-環(huán)己烷萃取,硝酸反萃取,水相進樣;
Cr采用了石墨爐法,pH 3.8±0.2,低價Cr被高錳酸鉀氧化后,DDTC螯合,MIBK-環(huán)己烷萃取,有機相進樣。
二、潛在問題和解決思路
潛在問題
1、除了Ni以外,均為有機相進樣,有機相易揮發(fā)。隨著時間推移,螯合物在有機相中會分解,進樣精度變差,影響測定的準確度。
2、MIBK氣味刺鼻,有一定毒性,水溶性大,需加環(huán)己烷降低水溶性。
3、不同元素前處理方法不同,工作量大且重復。
解決思路
1、統(tǒng)一借鑒Ni的前處理方法,將待測元素反萃取至水相溶液中;
2、用乙酸丁酯(借鑒日本JIS的方法)代替MIBK,且乙酸丁酯的水溶性更小一些(0.5-0.7g/100ml,室溫);
3、將Cu,Pb,Cd,Ni的方法統(tǒng)一在一起,避免重復勞動。
(該方案來源于佘老師2014年6月“中國環(huán)境監(jiān)測總站-海水中金屬元素的分析技術(shù)會議”報告,如有問題請隨時聯(lián)系我們修正)
三、解決方案
一、試劑與配置
(1)APDC-DDTC混合液(1+1%):分別稱取APDC和DDTC各1.0g,溶于純水中,經(jīng)濾紙過濾后稀釋至100mL,于分液漏斗內(nèi),每次加10mL乙酸丁酯萃取提純,收集下層水溶液,重復提純3次。配制好的溶液盛于棕色瓶,冰箱內(nèi)冷藏保存,保存期一周。
(2)溴甲酚綠指示液(1g/L):稱取0.1g溴甲酚綠,溶于100mL20%的乙醇中。
(3)乙酸丁酯:優(yōu)級純(如果含干擾雜質(zhì),用石英亞沸蒸餾器蒸餾提純),一般空白較低不需提純。
(4)硝酸(1:1):硝酸和純水等體積混合。硝酸為工藝超純,檢查空白,必要時多次蒸餾提純。
(5)醋酸銨緩沖液:量取100mL醋酸于分液漏斗,用氨水中和至pH為5。檢查空白,必要時加APDC—DDTC和乙酸丁酯萃取提純3次。
二、分析步驟
(1)取樣與pH調(diào)節(jié):準確量取100mL過濾樣(0.45µm濾膜)于125mL分液漏斗中。調(diào)節(jié)pH值--加1滴溴甲酚綠指示液,混勻。滴加氨水或稀硝酸至溶液剛呈藍綠色(pH 5∼6)為止。
(2)萃?。杭尤?mL醋酸銨緩沖液,加入2mL APDC/DDTC溶液,準確加入5.0mL乙酸丁酯,塞緊塞子,于振蕩器上振蕩2min。取下,靜置分層(>20min),仔細棄去水相。繼而用約5mL超純水洗滌有機相,靜置分層,棄去水相。
(3)反萃取:準確移取4.0mL上述有機相于10mL具塞離心管中,準確加入0.2mL硝酸(1:1),塞緊塞子,振蕩1min;再準確加入2.0mL(加入量根據(jù)自身實際情況確定)純水,振蕩1min,靜置分層,移除上層有機相。剩下的無機相水溶液待測。
(4)工作曲線:同樣品分析步驟一致,同時做質(zhì)控樣(GBW 080040,CASS-4,NASS-5等)、>10%加標樣(60-120%)及平行樣分析。
注:對于Cu、Ni和Cd,一般富集20倍。對于Pb,由于海水中含量低,可適當增加取樣量以提高富集倍數(shù),可適當增加進樣量。
而Cr的測試有所不同,如下:
一、試劑與配置
(1)DDTC溶液(20g/L):根據(jù)當天用量,稱取適量DDTC加水溶成20g/L溶液,臨用時現(xiàn)配,用定性濾紙過濾。必要時萃取提純。
(2)二甲基黃指示劑(10g/L):稱取1g二甲基黃,溶于95%乙醇并稀釋至100mL。
(3)乙酸丁酯:優(yōu)級純,如果含干擾雜質(zhì),用石英亞沸蒸餾器蒸餾提純。
(4)緩沖液:稱取50.1g苯二甲酸氫鉀(優(yōu)級純)溶于水中,加入7mL鹽酸溶液(1mol/L)并用水稀釋至500mL,最后用鹽酸或氨水在pH計上調(diào)pH為3.8±0.2。
(5)硝酸(1:1):硝酸和純水等體積混合。硝酸為工藝超純,檢查空白,必要時多次蒸餾提純。
(6)高錳酸鉀溶液(10g/L):稱取1g高錳酸鉀(優(yōu)級純),溶于水并稀釋至100mL。
二、分析步驟
(1)取樣與pH調(diào)節(jié):準確量取20mL過濾樣(0.45μm濾膜)于25mL具塞比色管中。調(diào)節(jié)pH值--加1滴二甲基黃指示液,混勻。用稀氨水或稀硝酸調(diào)pH,使溶液呈淺橙色。
(2)氧化:加2滴高錳酸鉀溶液,水浴加熱(控制溫度在70±5℃) 10min,取出放置冷卻。
(3)萃?。杭尤?mL苯二甲酸氫鉀緩沖溶液和1mL的DDTC溶液,混勻,準確加入3.0mL醋酸丁酯,塞緊塞子,振蕩2min,靜置分層(20min)。
(4)反萃?。簻蚀_移取1.5mL上述有機相于10mL具塞離心管中,準確加入0.2mL硝酸(1:1),塞緊塞子,振蕩1min;再準確加入1.8mL純水,振蕩1min,靜置分層,取下層無機相水溶液待測。
(5)工作曲線:曲線系列同樣品分析步驟一致,同時做10%以上質(zhì)控樣(GBW080040)、加標樣(60-120%)及平行樣分析。
注:要保持加入高錳酸鉀溶液足夠量,一般氧化后的溶液顯微紫色;氧化后的溶液需放置冷卻后方可進行后續(xù)的萃取步驟。
測試結(jié)果
實際樣品測試實驗采用德國耶拿ZEEnit 700系列原子吸收分光光度計,對經(jīng)過上述處理的標準曲線進行分析,相關(guān)系數(shù)均在0.999以上。
結(jié)果如下:
實際樣品測試:
四、產(chǎn)品介紹
德國耶拿儀器分析有限公司運用專業(yè)的原子吸收檢測設(shè)備,從消費者的購買需求方面出發(fā),嚴格按照國標要求,制定出完整的實驗方案,對海水樣品進行嚴謹和直觀的測量,讓生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)化、可視化。
專業(yè)的高端原子吸收分析儀可自動設(shè)定操作參數(shù)、調(diào)節(jié)燃燒頭高度、調(diào)節(jié)氣體流量和助/燃比, 自動進樣,自動樣品測量,自動樣品稀釋,自動校正;強大的方法開發(fā)擴展能力,降低分析時間和運行成本;Zeiss高性能光學系統(tǒng),具有可靠的長期穩(wěn)定性,高靈敏度的檢測器,能夠有效地拓展線性范圍,提高測試準確性。
五、總結(jié)
面對GB 17378.4-2007《海洋監(jiān)測規(guī)范》中海水復雜的前處理步驟,全新的前處理思路將工作人員從重復,繁重,危險的實驗工作中解脫出來。同時利用德國耶拿公司ZEEnit 700系列原子吸收分光光度計驗證了新思路的可行性,為各環(huán)境監(jiān)測站更為高效,準確的進行海水分析工作邁出了堅實的一步。
除去海水分析之外,此前處理方案為高鹽樣品中低含量雜質(zhì)元素的測試提供了新的解決方案,從而避免了高鹽樣品長時間直接進樣對儀器帶來的損傷。
相關(guān)產(chǎn)品
免責聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負版權(quán)等法律責任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。