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(cè)任務(wù)逐漸變成各省及地市站的常規(guī)監(jiān)測(cè)任務(wù),。其中利用石墨爐法進(jìn)行海水中重金屬監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括Cu,Pb,,Cd,,Ni,Cr等,。
相對(duì)于地表水樣品而言,,海水樣品的特點(diǎn)非常突出,鹽度高(0-30%),,重金屬含量低(ppt-ppb),,這些特點(diǎn)導(dǎo)致海水樣品分析的難點(diǎn)也很突出,背景干擾嚴(yán)重,,待測(cè)元素需要富集,,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要特別注意防污染。
目前,,大部分監(jiān)測(cè)站主要參考了國(guó)標(biāo)GB 17378.4-2007《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》中的方法進(jìn)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(jī)相進(jìn)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(jìn)樣;
Cr采用了石墨爐法,,pH 3.8±0.2,,低價(jià)Cr被高錳酸鉀氧化后,DDTC螯合,,MIBK-環(huán)己烷萃取,,有機(jī)相進(jìn)樣。
二,、潛在問(wèn)題和解決思路
潛在問(wèn)題
1,、除了Ni以外,均為有機(jī)相進(jìn)樣,,有機(jī)相易揮發(fā),。隨著時(shí)間推移,螯合物在有機(jī)相中會(huì)分解,,進(jìn)樣精度變差,,影響測(cè)定的準(zhǔn)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(fù),。
解決思路
1,、統(tǒng)一借鑒Ni的前處理方法,,將待測(cè)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(fù)勞動(dòng),。
(該方案來(lái)源于佘老師2014年6月“中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站-海水中金屬元素的分析技術(shù)會(huì)議”報(bào)告,,如有問(wèn)題請(qǐng)隨時(shí)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(guò)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(fù)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(jí)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(shí)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(shí)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(zhǔn)確量取100mL過(guò)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(lán)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(zhǔn)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(xì)棄去水相,。繼而用約5mL超純水洗滌有機(jī)相,靜置分層,,棄去水相,。
(3)反萃取:準(zhǔn)確移取4.0mL上述有機(jī)相于10mL具塞離心管中,,準(zhǔn)確加入0.2mL硝酸(1:1),,塞緊塞子,振蕩1min;再準(zhǔn)確加入2.0mL(加入量根據(jù)自身實(shí)際情況確定)純水,,振蕩1min,,靜置分層,移除上層有機(jī)相,。剩下的無(wú)機(jī)相水溶液待測(cè),。
(4)工作曲線:同樣品分析步驟一致,同時(shí)做質(zhì)控樣(GBW 080040,CASS-4,NASS-5等),、>10%加標(biāo)樣(60-120%)及平行樣分析,。
注:對(duì)于Cu、Ni和Cd,,一般富集20倍,。對(duì)于Pb,由于海水中含量低,,可適當(dāng)增加取樣量以提高富集倍數(shù),,可適當(dāng)增加進(jìn)樣量。
而Cr的測(cè)試有所不同,,如下:
一,、試劑與配置
(1)DDTC溶液(20g/L):根據(jù)當(dāng)天用量,稱取適量DDTC加水溶成20g/L溶液,,臨用時(shí)現(xiàn)配,,用定性濾紙過(guò)濾。必要時(shí)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(jí)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(jí)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(jì)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(shí)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(jí)純),,溶于水并稀釋至100mL,。
二、分析步驟
(1)取樣與pH調(diào)節(jié):準(zhǔn)確量取20mL過(guò)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(zhǔn)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?zhǔn)確移取1.5mL上述有機(jī)相于10mL具塞離心管中,準(zhǔn)確加入0.2mL硝酸(1:1),,塞緊塞子,,振蕩1min;再準(zhǔn)確加入1.8mL純水,振蕩1min,,靜置分層,,取下層無(wú)機(jī)相水溶液待測(cè)。
(5)工作曲線:曲線系列同樣品分析步驟一致,,同時(shí)做10%以上質(zhì)控樣(GBW080040),、加標(biāo)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(jìn)行后續(xù)的萃取步驟。
測(cè)試結(jié)果
實(shí)際樣品測(cè)試實(shí)驗(yàn)采用德國(guó)耶拿ZEEnit 700系列原子吸收分光光度計(jì),對(duì)經(jīng)過(guò)上述處理的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行分析,,相關(guān)系數(shù)均在0.999以上,。
結(jié)果如下:
實(shí)際樣品測(cè)試:
四、產(chǎn)品介紹
德國(guó)耶拿儀器分析有限公司運(yùn)用專業(yè)的原子吸收檢測(cè)設(shè)備,,從消費(fèi)者的購(gòu)買需求方面出發(fā),,嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)要求,制定出完整的實(shí)驗(yàn)方案,,對(duì)海水樣品進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)和直觀的測(cè)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(dòng)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(dòng)進(jìn)樣,,自動(dòng)樣品測(cè)量,,自動(dòng)樣品稀釋,自動(dòng)校正,;強(qiáng)大的方法開發(fā)擴(kuò)展能力,,降低分析時(shí)間和運(yùn)行成本;Zeiss高性能光學(xué)系統(tǒng),,具有可靠的長(zhǎng)期穩(wěn)定性,,高靈敏度的檢測(cè)器,能夠有效地拓展線性范圍,,提高測(cè)試準(zhǔn)確性,。
五、總結(jié)
面對(duì)GB 17378.4-2007《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》中海水復(fù)雜的前處理步驟,,全新的前處理思路將工作人員從重復(fù),,繁重,危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)工作中解脫出來(lái),。同時(shí)利用德國(guó)耶拿公司ZEEnit 700系列原子吸收分光光度計(jì)驗(yàn)證了新思路的可行性,,為各環(huán)境監(jiān)測(cè)站更為高效,準(zhǔn)確的進(jìn)行海水分析工作邁出了堅(jiān)實(shí)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(cè)試提供了新的解決方案,從而避免了高鹽樣品長(zhǎng)時(shí)間直接進(jìn)樣對(duì)儀器帶來(lái)的損傷,。
相關(guān)產(chǎn)品
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