汞分析方法的研究進(jìn)展

1、汞分析方法的研究進(jìn)展化學(xué)（化學(xué)工程方向）2007級(jí)2班 袁宇2007060263摘要：汞在 現(xiàn)代人們的生活中已經(jīng)是不容忽視的污染物，是影響人們健康的一種可積 累性重金屬。其毒性作用涉及神經(jīng)、腎臟、消化等系統(tǒng)。本文評(píng)述了汞對(duì) 人體的危害，環(huán)境中汞的污染以及汞的測(cè)定方法的研究進(jìn)展。關(guān)鍵詞：汞; 危害；測(cè)定方法；研究進(jìn)展引言汞是在常溫下唯一的液體金屬，銀口色，易流動(dòng)。比重13.59,熔點(diǎn) -38.9°c,沸點(diǎn)356.6°co蒸氣比重6.9 1。它有三種基本的形態(tài)以液態(tài)或 氣態(tài)形式存在的金屬汞、無(wú)機(jī)汞化合物（包括氯化亞汞、氯化高汞、乙 酸汞和硫化汞）以及有機(jī)汞化合物（如苯基汞、烷基

2、汞等）。地殼中約含 80ug kg.l-1汞2?？諝庵泄饕獊?lái)源于巖石的風(fēng)化、火山爆發(fā)及水中 汞的蒸發(fā)等;水中的汞來(lái)自大氣及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的污染，如氯堿工業(yè)用汞作 陰極電解食鹽，除汞蒸氣的揮發(fā)外，大量的汞和氯化汞從廢水中排出;食物中 的汞，通常以甲基汞的形式存在，甲基汞能積聚在水生生物中,參加食物鏈， 使汞在魚體內(nèi)富集濃縮，達(dá)到極高濃度。汞及其化合物都是劇壽物質(zhì)。無(wú)機(jī) 汞化合物通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，在肝，腎，腦等器官組織中富集，hg2+可 與蛋口質(zhì)的毓基集合，抑制酶的活性，使細(xì)胞代謝受到阻礙;有機(jī)汞的毒性 大于無(wú)機(jī)汞，其屮甲基汞的毒性最大。汞對(duì)人體的毒性很大程度上取決于 其存在形式3。由此可以看出汞

3、對(duì)人類的危害很大，所以汞的檢測(cè)在環(huán) 保部門有著很重要的意義。多年來(lái)，分析者對(duì)汞的測(cè)定方法進(jìn)行了大量的研究工作，且建立了很多種方法，本文從汞的原子吸光光譜法(aas),原 子熒光光譜法(afs),色譜法，電化學(xué)分析法，分光光度法等方法作出了 綜述。1原子吸收光譜法原子吸收光譜法是微量汞分析中應(yīng)用最廣的方法。雖然原子吸收光譜 法不能直接用于元素的形態(tài)分析，只能檢測(cè)元素的總量，但是利用它們簡(jiǎn) 便，快速，靈敏度高的特點(diǎn)，常將其與其他富集分離技術(shù)相集合測(cè)量元素 的不同形態(tài)。其中，冷原子吸收法(cvass),極大地提高了測(cè)定的靈敏度， 適合進(jìn)行10-9級(jí)汞的分析，是目前汞分析中最主要和普及的方法之一。yi

4、n4等使用在線固相萃取預(yù)富集一流動(dòng)注射一hplccvaas分析技術(shù)， 直接測(cè)定樣品屮mehg, ethg, phhg, hg2+o操作簡(jiǎn)易，自動(dòng)化程度高，對(duì) mehg, ethg, phhg, hg2+檢出限分別為9.6,10.5ng.l-l,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為 3.6%,5.5%, 10.4%, 7.6%01周利萍5對(duì)影響水樣中汞量測(cè)定的因素進(jìn)行研究，認(rèn)為濃硫酸， 高猛酸鉀中都含有微量的汞，同時(shí)由于進(jìn)氣口使用的硅膠管對(duì)汞有很強(qiáng)的 吸附作用，加上氣路的記憶效應(yīng)等可能造成的測(cè)量結(jié)果偏差。謝林靈6 提出采用流動(dòng)注射氫化物發(fā)生冷原子吸收光譜法測(cè)定廢水中汞，在優(yōu)化 的試驗(yàn)條件和合適的樣品酸度及硼氫化鉀濃度

5、存在下，汞的檢出限(3s/n)為 0.006 p g - l-1,并用標(biāo)準(zhǔn)加入法作回收試驗(yàn)，得出回收率在94.0%101.0%之 間湘對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)在3.86%4.61%之間。左鴻毅7提出采用空氣乙塊火焰原子吸收光譜法測(cè)定工業(yè)硫酸中 高含量的汞。以硫酸鉛溶液除硫酸根,高猛酸鉀將汞氧化為hg( ii);控制試 樣硫酸的稀釋倍率/吏溶液中的共存成分不干擾測(cè)定;標(biāo)準(zhǔn)回收率 99.3%100.6%,rds<l%;方法具有干擾少、試樣處理簡(jiǎn)單、分析速度快 等優(yōu)點(diǎn)，較適宜測(cè)定工業(yè)硫酸中-10.lg l以上的汞。張正福8利用疏基棉富集引用水中的汞，再 以飽和氯化鈉的6mol l-1鹽酸作

6、為洗脫劑來(lái)洗脫無(wú)機(jī)汞和有機(jī)汞，然后 用硫酸高鐳酸鉀硝化，將有機(jī)汞轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)汞，用測(cè)汞儀器測(cè)定汞的總含 量。楊增9研制一種高效率采集大氣中汞的吸收器。利用一種極大泡 式與玻砂板式吸收器為一體的的復(fù)合式吸收器采樣并是采樣還原一體化 冷原子吸收分光光度法測(cè)定大氣屮的汞。平均吸收率為96%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏 差在4%12%之間，適用于大氣中微量汞的測(cè)定。牛物樣品經(jīng)高溫?zé)峤? 汞及其大量熱解氣體一同釋出，使用金絲捕汞管吸附熱解氣體中的汞，可 以排除干擾氣體，但無(wú)法排出微粒碳，煙塵以及氣溶膠體的干擾，而在樣 品上覆蓋黃上減緩熱釋速度，使樣品充分燃燒，有效抑制微粒碳，煙塵以 及氣溶膠體的產(chǎn)生。以氫氧化鈉和過(guò)氧化鈉

7、為吸附劑，消除酸性及還原性 氣體的干擾，實(shí)現(xiàn)了使用金絲捕汞管富集方式，準(zhǔn)確分析樣品中汞這一方 式簡(jiǎn)單快速，成本低，精密度好，顯著優(yōu)越濕法，尤其適合地礦行業(yè)應(yīng)用 。2原子熒光光譜法原子熒光光譜法作為一種獨(dú)特的衡量分析技術(shù)，兼有源口發(fā)射和原子 吸收光譜法的優(yōu)點(diǎn)。該方法靈敏度高，線性范圍寬，準(zhǔn)確度高，精密度好， 儀器操作方便。原子熒光光譜法采用過(guò)量的氯化亞錫與樣品溶液中的氯化 汞充分反應(yīng)，生成的汞蒸汽在載汽(氮?dú)?帶動(dòng)下進(jìn)入原子熒光分析儀, 在波長(zhǎng)為253.7nm的激光束照射下進(jìn)行測(cè)定。原子熒光光譜法已被廣泛應(yīng) 用。afs法測(cè)定化探樣品中汞，絕對(duì)檢出限達(dá)到1.5x10-llg,電熱無(wú)火焰 原子熒光測(cè)

8、汞法，絕對(duì)檢出限低至5x10-12go用afs法實(shí)現(xiàn)了無(wú)機(jī)汞和 有機(jī)汞的半口動(dòng)分析，檢出限低至ng - l-lo隨著流動(dòng)注射(fi)和原子熒 光(afs)連用技術(shù)的推廣，流動(dòng)注射和與氫化物發(fā)生一原子熒光光度計(jì) 聯(lián)用裝置的相繼問(wèn)世，一批用原子熒光測(cè)汞的國(guó)家，部門及行業(yè)相繼建立。 用氧化物發(fā)生原子熒光(hg-afs)法測(cè)定多種環(huán)境樣品中汞的2檢出限均達(dá)到了 10-1010-12g l-l elljo labatzket 12認(rèn)為原子 熒光光譜法可測(cè)定低于0.1ng.l-l汞，lml的溶液已足以產(chǎn)生連續(xù)檢測(cè)所需 要的信號(hào)。檢出限主要受到試劑空白的影響，可通過(guò)富集的方法改進(jìn)檢出 限。chenyw 13

9、比較了兩種還原劑(氯化錫和硼氫化鈉)在原子熒光 光譜法的應(yīng)用。發(fā)現(xiàn)硼氫化鈉能有效地還原環(huán)境樣品含量低于 lommol l1 汞。常見的過(guò)渡金屬離子(cr3+, pb2+, ni2+, cu2+, zn2+, fe3+, fe2+)不影響總汞的測(cè)定，也沒(méi)有觀察到能影響氫化物的元素(se4+, sb3+, as3+)的干擾。mn2+和ag+的干擾可通過(guò)稀釋和使用適當(dāng)?shù)幕w改 進(jìn)劑加以消除。徐文軍14建立了一種順序注射氫化物發(fā)生原子熒光光譜法同時(shí)測(cè) 定水樣中的hg含量的方法?？疾炝斯怆姳对龉茇?fù)高壓、汞燈電流、原子 化器高度、載氣流量、屏蔽氣流量等因素對(duì)測(cè)定結(jié)果的的影響。研究發(fā)現(xiàn): 載hci的濃度為0

10、.130.6mol l-l, kbh4濃度為4g l-1，同時(shí)測(cè)定鈕和汞的效果最佳。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，汞的檢出限分別為0.0075 ug-l-lo方法用于河水、井水 和池水水樣屮汞的測(cè)定，加標(biāo)回收率為91%109%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于 3.4%,被測(cè)水樣中共存的離子對(duì)汞的測(cè)定沒(méi)有干擾。流動(dòng)注射技術(shù)在線分析 可提高測(cè)定靈敏度，邱15海鷗提出流動(dòng)注射在線離子交換富集氫化物發(fā)生原子熒光光譜 發(fā)測(cè)農(nóng)水樣中總汞，利用雙柱并聯(lián)富集，串聯(lián)洗脫的在線離子交換流露及 操作程序，優(yōu)化了各項(xiàng)化學(xué)條件及流露參數(shù)。富集倍數(shù)達(dá)25倍以上，采 樣頻率30次每小時(shí)，回收率為90%105%。邱志君16提出了鐵礦石 中汞含量的原子

11、熒光光譜測(cè)定法，通過(guò)試驗(yàn)確定了溶樣方法、試液酸度、 干擾元素的允許量及儀器工作條件。該方法檢出限為0.032 u g - l-1,精密 度為4 .5%，線性范圍為040 p g 加標(biāo)回收率為97.2%104.8%，可應(yīng) 用于鐵礦石中汞含量的日常檢測(cè)。樊正17建立原子熒光光譜法同時(shí)測(cè)定化妝品中汞的方法。采用微 波消解預(yù)處理樣品和原子熒光光譜法同時(shí)測(cè)定化妝品中的碑和汞的含量。 檢出限:汞0.012ug l-lo線性范圍:汞032ug lj,相關(guān)系數(shù)為0.9996。 汞相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.27%1.44%?；厥章史謩e為94.9%o微波消解 雙道原子熒光光譜法同時(shí)測(cè)定化妝品中汞具有操作簡(jiǎn)便、快速、檢

12、出限低、 靈敏度高、結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，適合于化妝品中不申和汞的同時(shí)測(cè)定。3其他分析方法除上述可用重耍方法z外，還有其他分析方法，如吸光光度法18, 重量法19,質(zhì)譜法20,原子發(fā)射光譜法21,及x射線熒光光譜 發(fā)22等。4展望冃前對(duì)于水屮痕量汞的測(cè)定，冷原子吸收光譜法、冷原子熒光法和雙硫 脈光度法是我國(guó)分析方法標(biāo)準(zhǔn)之一。原子吸收光譜法和冷原子熒光法是測(cè) 定水中微3量、痕量汞的特異方法，干擾因素少，靈敏度也比較高。雙硫腺光度法 是測(cè)定多種離了的通用方法，干擾離了較多，操作時(shí)需要掩蔽干擾離子和 嚴(yán)格掌握反應(yīng)條件，近年來(lái)已合成很多如三氮烯試劑的新試劑用作汞的光 度分析。氣相色譜法和高效液相色譜法與原子

13、吸收光譜法、原子熒光光譜 法和質(zhì)譜法的結(jié)合是目前形態(tài)分析中最有效的方法,由于有機(jī)汞比無(wú)機(jī)汞 對(duì)人類健康危害大，因此對(duì)汞的形態(tài)分析更有意義，國(guó)外在這方面的研究較 多，是今后研究的發(fā)展方向，而國(guó)內(nèi)由于儀器設(shè)備原因在這方面研究尚少。 然而，在我國(guó)自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的冷原子熒光儀測(cè)定汞的研究方面卻作出了很 大的貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)：1 臧琳,姜登東汞對(duì)人體的危害及其預(yù)防j 科學(xué)環(huán)境報(bào),2007(2)：1.2 敬育民環(huán)境監(jiān)測(cè)常用檢測(cè)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)手冊(cè)m哈爾濱:黑龍江文化 音像出版社,2003 (6)： 7.3 白烏云，賽音環(huán)境中汞的形態(tài)及分析方法研究進(jìn)展j 內(nèi)蒙古 師范大學(xué)報(bào)(口言科學(xué)漢文版),2006(3):225-3

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