水處理劑聚合硫酸鐵中六價鉻的檢測方法探討

1、中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志2010年6月第20卷第6期 C h i nese Jou rnal ofH ea l th Laboratory Technol ogy , Jun 2010; Vo l20 N o 61275論著水處理劑聚合硫酸鐵中六價鉻的檢測方法探討樊正, 張榮(安徽省馬鞍山市疾病預(yù)防控制中心, 安徽馬鞍山 243000摘要 目的:探討水處理劑聚合硫酸鐵中六價鉻的檢測方法, 提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。方法:用2m ol/L氫氧化鈉溶液對樣品進(jìn)行前處理, 采用石墨爐原子吸收法測定六價鉻含量并找出最佳實(shí)驗(yàn)條件。結(jié)果:線性范圍0 g /L50 g /L,相關(guān)系數(shù)為0 9998, 檢出限為0 049

2、 g /L,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1 73%3 39%, 回收率為94 5%, 最佳灰化溫度1100 、原子化溫度2600 。結(jié)論:方法具有操作簡便、快速、檢出限低、靈敏度高、結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn), 適合于水處理劑聚合硫酸鐵中六價鉻的測定。關(guān)鍵詞 水處理劑; 聚合硫酸鐵; 六價鉻; 氫氧化鈉; 石墨爐原子吸收法中圖分類號 O 657 31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1004-8685(2010 06-1275-04Deter m ination of hexavalent chro m i n water treat m ent che m icals -poly ferric s ulfateFAN Zh

3、eng, Z HANG Rong(M aanshan Center f o r D isease Contro l and P reventi on , M aanshan 243000, Cha i nAbstract O bjective :T o develop a m et hod f o r deter m i nati on o f hexav alent chrom i n wa ter trea t m ent che m ica ls-poly ferr i c sulfate and advance t he verac it y of the results M etho

4、d s :T he pre trea t m ent was pe rfor m ed usi ng 2m o l/Lsod i u m hydrox i de so l u -ti on , G raphite fu m ace atom ic abso rpti on spectrome try w as used to dete r m ina ti on of hexava l ent chro m i n this study and the best ex -per i m enta l cond iti ons w as f ound R es u lts :T he li ne

5、a r range w as 0 g /L50 g /L, T he co rre l a ti on coeffi c i ent was 0 9998 T he li m its o f de tecti on w as 0 049 g /L The RS D was 1 73%3 39% The rate of recove ry w as 94 5% T he best c i nera ti on te mper -a t ure was 1100 , atom iza tion te m pe rature was 2600 Conc l u sion :The m et hod

6、has advantages o f si m ple operation , fast deter -m i nati on , l ow li m it o f detecti on , high sensiti v ity as w ell as accu rate resualts , and t herefore is su itab l e fo r de ter m i na ti on o f hexava -len t chro m i n w ater treat m ent che m ica ls-poly ferric suifa te K ey words W a

7、ter treat m ent che m icals ; Po l y ferr i c sulfa te ; H exava lent chro m; Sod i u m hydrox ide ; G raph ite fu m ace a t om i c absorpti on spec trom etry在地球上不存在天然元素鉻。多數(shù)鉻化合物作為鹵化物、氧化物或硫化物而存在1, 雖然鉻的氧化狀態(tài)由-2價到+6價, 但重要的化合價為0、+2、+3和+6價。三價鉻存在于大部分食物中, 是人和動物必需的一種微量元素, 毒性很低, 性質(zhì)穩(wěn)定, 在正常的糖、脂和蛋白質(zhì)代謝中起著重要作2用, 而

8、六價鉻則對人體有害, 其毒性比三價鉻高100倍, 且易被人體吸收并在體內(nèi)蓄積, 導(dǎo)致肝癌, 因此測定六價鉻具有重要意義。目前水處理劑聚合硫酸鐵中六價鉻測定的國標(biāo)方法4是原子吸收法, 但實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)該方法的樣品處理頗為棘手, 以致實(shí)驗(yàn)的回收率5和測定結(jié)果偏低。為此, 本文在參考有關(guān)文獻(xiàn)68和做了部分實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對國標(biāo)法的樣品處理進(jìn)行了改進(jìn), 并對石墨爐原子吸收法測定六價鉻的實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行探討。1 材料與方法1 1 原理用2m ol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)p H 至11, 使Cr 3+、F e 3+、Fe 生成氫氧化物沉淀?xiàng)壢? 用石墨爐原子吸收法測定六價鉻。2+31 2 儀器原子吸收分光光度計(Z

9、-2700日立公司; 鉻空心陰極燈(河北寧強(qiáng)光源公司制造; 熱解涂層石墨管(德國; 1/萬電子天平; 電熱板。1 3 試劑實(shí)驗(yàn)用水比電阻18 2M c m25 ; 所用試劑均為分析純; 六價鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備液:100 g /m, l 購于國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心, 批號GB W (E 080257, 六價鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液:1 00 g /m , l 臨用前用高純水逐級稀釋六價鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備液至此濃度; 2m o l/L氫氧化鈉溶液; 六價鉻標(biāo)準(zhǔn)樣品, 購于國家環(huán)?？偩謽?biāo)準(zhǔn)樣品研究所, 編號203328。1 4 實(shí)驗(yàn)步驟1 4 1 試樣預(yù)處理 精確稱取液體試樣2g 或固體試樣1g , 置于250m l 燒杯中,

10、加25m l 水溶解, 緩慢加入2m o l/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)p H 至11, 于電熱板上加熱保持微沸, 至體積減少到20m l 左右取下, 趁熱用干濾紙過濾于50m l 容量瓶中, 用熱水洗滌燒杯及沉淀數(shù)次, 收集濾液, 冷卻后定容至刻度, 待測。同時做空白及加標(biāo)回收。1 4 2 標(biāo)準(zhǔn)系列配制 取六價鉻標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液(m l 0 00、0 05、0 10、0 25、0 50、1 00、2 00、2 50分別于50m l 容量瓶準(zhǔn)系列( g /L 分別為0 、1 00、作者簡介 樊正(1965-, 女, 大學(xué), 主管檢驗(yàn)師, 主要從事衛(wèi)生理化檢驗(yàn)工作。1276中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志2010年6月第20

11、卷第6期 Ch i nese J ournal ofH ealt h Laboratory T echnology , J un 2010; V ol 20 No 62 00、5 00、10 00、20 00、40 00、50 00。1 4 3 儀器條件 波長:357 9n m; 燈電流:9 0mA; 狹縫:0 4n m; 測量模式:峰高; 背景扣除方式:塞曼扣背景; 進(jìn)樣量20 ; l 自動進(jìn)樣。石墨爐升溫程序見表1。表1 升溫程序項(xiàng)目溫度( 斜坡時間(s 保持時間(s 氬氣流量(ml/s干燥階段9011055200灰化階段1100040200原子化階段26000530凈化階段2700042

12、002 2 檢出限在本實(shí)驗(yàn)條件下, 對標(biāo)準(zhǔn)曲線零管連續(xù)進(jìn)行20次測量, 按DL =3SD /K計算檢出限, 六價鉻的檢出限為0 049 g /L,見表3。表3 六價鉻檢出限測定結(jié)果( g /L (n =20 測量次數(shù)12345吸光度0 00150 00130 00100 00110 00120 00090 00110 00100 00120 0013測量次數(shù)吸光度0 00140 00120 00150 00130 00110 00120 00100 00090 00110 00121 4 4 測定 開機(jī), 設(shè)定儀器最佳條件, 預(yù)熱空心陰極燈, 穩(wěn)定15m i n 后開始測定, 先測標(biāo)準(zhǔn)系列后測

13、樣品, 儀器自動繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線, 計算回歸方程。1 4 5 結(jié)果計算 (Cr 6+ =m 2V 2/m1V 1式中:(Cr 6+ 樣品中六價鉻的含量, g /gm 2 從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得六價鉻的含量, g m 1 樣品質(zhì)量, gV 2 樣品制備時定容體積, m l V 1 測定用樣品溶液的體積, m l 2 結(jié)果2 1 線性范圍六價鉻線性范圍為0 00 g /L50 00 g /L, 相關(guān)系數(shù)為0 9998, 任意一次標(biāo)準(zhǔn)曲線的吸光度值及儀器自動繪制的曲線圖見表2、圖1表2 六價鉻線性范圍實(shí)驗(yàn)結(jié)果加標(biāo)濃度( g /L0 0001 002 005 0010 0020 0040 0050 00注:回歸

14、方程:Y=1 06988 10-2678910SD=1 7434 10-4DL=0 049(K=1 06988 10-22 3 精密度試驗(yàn)按本實(shí)驗(yàn)條件分別對濃度為5 00 g /L、40 00 g /L的六價鉻標(biāo)液及某一聚合硫酸鐵樣品中六價鉻的含量重復(fù)測定11次, 計算六價鉻的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD 即精密度分別為3 39%、1 73%、2 99%, 見表4。表4 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果(n =11測定結(jié)果( g /L測定次數(shù)5 00( g/L4 754 975 044 785 185 245 154 874 825 115 004 990 16933 3940 00( g /L40 5841 3840

15、0539 4339 1441 1039 9540 2140 8839 7639 9540 220 69561 73聚合硫酸鐵樣品0 9660 9380 9541 0241 0160 9840 9960 9761 0100 9920 9420 9820 029352 99吸光度0 00150 01090 02020 04960 10310 20410 42350 5376x-2 36829 10, r =0 9998-32 4 準(zhǔn)確度試驗(yàn)2 4 1 回收率的測定 在線性范圍內(nèi), 對同一聚合硫酸鐵樣圖1 六價鉻的標(biāo)準(zhǔn)曲線液, 應(yīng)用6中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志2010年6月第20卷第6期 C h i nese

16、 Jou rnal ofH ea l th Laboratory Technol ogy , Jun 2010; Vo l20 N o 61277次, 計算其平均回收率, 結(jié)果見表5。表5 加標(biāo)回收率結(jié)果(n =6本底值( g /L0 982加標(biāo)量( g /L1 005 0020 00測得值( g/L1 8335 67119 965回收率(%92 4894 8095 1594 1平均回收率(%C r(OH 3 +N aOH, 從而使得三價鉻與六價鉻分離, 氫氧化鈉的濃度過低, 使得加入的體積增大不利于下一步的操作, 實(shí)驗(yàn)證明使用2m o l/L氫氧化鈉溶液代替氨水較好。3 1 4 先定容后過濾

17、。因?yàn)镃r 6+易被吸附, 定容后再過濾就會有部分Cr 6+留在濾紙和沉淀上, 這也是導(dǎo)致回收率和測定結(jié)果偏低的原因, 所以改為先過濾后定容, 并用熱水洗滌沉淀和濾紙數(shù)次, 收集濾液。3 2 干燥過程的參數(shù)(溫度、時間 選擇干燥條件的選擇直接影響分析結(jié)果的重現(xiàn)性10, 通常干燥溫度可選擇在溶劑的沸點(diǎn)附近, 干燥時須避免試液猛烈地沸騰、流散或飛濺。本文根據(jù)Z -2700的特點(diǎn), 采用斜坡緩慢升溫并延長干燥時間, 即起始溫度為90 , 斜坡5s 升至110 , 保持5s , 取得了較理想的效果。RS D (% 1 152 4 2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定 應(yīng)用本法測定標(biāo)準(zhǔn)樣品中六價鉻的含量, 重復(fù)測定6次,

18、 結(jié)果見表6。表6 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定結(jié)果(n =6標(biāo)準(zhǔn)樣品編號203328標(biāo)準(zhǔn)值(mg /L0 120 0 005測定值(mg /L0 122, 0 119, 0 1190 120, 0 118, 0 119s (mg /L3 3 灰化過程的參數(shù)(溫度、時間 選擇灰化的目的是保證在待測元素沒有明顯損失的前提下, 盡量分解、蒸發(fā)共存的有機(jī)物和低沸點(diǎn)的無機(jī)物, 以去除或降低基體以及產(chǎn)生背景吸收干擾, 因此灰化的溫度和時間是石墨爐原子吸收分析中最重要的參數(shù)10, 須通過實(shí)驗(yàn)確定。具體方法是:選擇好最佳干燥參數(shù)及原子化參數(shù)(可暫使用推薦值, 在鉻元素可能蒸發(fā)損失的溫度附近, 以100 的間隔測定加標(biāo)(2

19、0 g /L 樣品的吸光度, 吸光度值快速下降處的溫度即是最佳灰化溫度, 繪制吸光度與灰化溫度曲線, 見圖2, 可見1100 , 40s 是最佳灰化參數(shù)。0 1195 1 378 10-32 5 兩種方法的對照將上述做回收率測定的3組加標(biāo)樣品處理液, 用二苯碳酰二肼(DPC 法測定, 結(jié)果見表7, 結(jié)果表明兩種方法無顯著性差異。表7 兩種方法的對照本底值( g/L0 982加標(biāo)量( g /L本法測得值( g/L1 005 0020 001 8335 67119 965D P C 法( g/L<4 05 56219 841圖2 灰化溫度-吸光度曲線3 討論3 1 試樣預(yù)處理實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)G

20、B14591-2006中六價鉻的測定有以下不妥之處:3 1 1 取樣量過大。以致加堿后生成太多沉淀, 不利于過濾, 過多的沉淀又加大對六價鉻的吸附, 導(dǎo)致回收率和測定結(jié)果偏低。實(shí)驗(yàn)證明石墨爐原子吸收法測六價鉻稱取液體試樣2g 或固體試樣1g 即可。3 1 2 使用甲基紅指示劑。由于聚合硫酸鐵本身呈紅褐色(液體 或淡黃色(固體, 甲基紅加入后根本無法看到酸式色和堿式色變化, 因此實(shí)際工作中不加甲基紅指示劑。3+3 1 3 使用氨水調(diào)節(jié)p H 。因?yàn)榧訅A或氨水都能使C r 、3+2+Fe 、F e 生成相應(yīng)的灰藍(lán)色、紅棕色、白色氫氧化物沉淀(白3 4 原子化過程的參數(shù)(溫度、時間 選擇原子化溫度是

21、由待測元素及其化合物的性質(zhì)所決定的。過高的原子化溫度反而會降低靈敏度, 并縮短石墨爐的使用壽命, 在保證獲得最大原子吸收信號的條件下, 盡量使用較低溫度11, 最佳原子化溫度也是通過實(shí)驗(yàn)確定的。具體方法是:先固定干燥參數(shù)與灰化參數(shù), 在鉻元素可能原子化的溫度附近, 以100 的間隔測定加標(biāo)(20 g /L 樣品的吸光度, 吸光度值最大處即為最佳原子化溫度, 繪制吸光度-原子化溫度曲線, 見圖3, 可見, 2600 /5s 為最佳原子化參數(shù)。色很快被空氣氧化成紅棕色 9, 而氨水易揮發(fā)、具有強(qiáng)烈的刺激性臭味, 易污染環(huán)境, 損害實(shí)驗(yàn)人員的健康, 所以認(rèn)為使用氨水不妥, 考慮氨水的p H 值約等于

22、11及新沉淀出來的F e (OH 3可以溶于濃堿溶液中生成鐵( 酸鹽9, Fe(OH 3+N aOH (濃 =N aF e O 2+2H 2O, 所以改用2m ol/L氫氧化鈉溶液代替氨水調(diào)節(jié)p H 至11, 在此介質(zhì)中雖存在如下反應(yīng)9:C r (OH 3+N aOH =N aCrO 2+2H 2O, 但N aC r O 2在沸水中可以完 全水解, 析出灰藍(lán)色的C r(OH 3沉淀9:N 2+2H 2O煮沸圖3 原子化溫度-吸光度曲線3 5 凈化過程參數(shù)(溫度、時間 選擇此過程溫度應(yīng)比原子化溫度略高100 , 時間3s5s 。本文在凈化過程采用通氬氣, 以2700 /4s 取得了較好的實(shí)驗(yàn)效果

23、。(下轉(zhuǎn)第1538中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志2010年6月第20卷第6期 Ch i nese J ournal ofH ealt h Laboratory T echnology , J un 2010; V ol 20 No 6軍訓(xùn)等其他聚集性活動, 限制人員進(jìn)出; 學(xué)校原定開學(xué)時間推遲一周。 醫(yī)療救治:確診病例、臨床診斷病例和疑似病例均根據(jù)市級臨床專家組意見決定治療方式。 開展學(xué)生癥狀監(jiān)測:每日將學(xué)生健康信息錄入 杭州市學(xué)生健康監(jiān)測與預(yù)警管理系統(tǒng)平臺 中的學(xué)校癥狀監(jiān)測信息系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)學(xué)生癥狀信息動態(tài)化管理。 加強(qiáng)確診病例、疑似病例和密切接觸者的集中隔離觀察和醫(yī)學(xué)隨訪管理。配備專職管理責(zé)任醫(yī)生, 做好

24、隔離治療點(diǎn)內(nèi)人員進(jìn)出登記工作。做好被隔離人員的后勤保障工作。 學(xué)生心理危機(jī)干預(yù)。組織心理危機(jī)干預(yù)小分隊(duì)進(jìn)入隔離點(diǎn), 對學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場心理危機(jī)疏導(dǎo)。 學(xué)校教室、宿舍和食堂等公共場所加強(qiáng)通風(fēng), 開展預(yù)防性消毒。 采取多種形式在校內(nèi)開展流感等呼吸道傳染病健康教育活動, 安排輔導(dǎo)員對學(xué)生進(jìn)行心理疏導(dǎo), 消除學(xué)生恐慌心理。3 討論通過現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查和實(shí)驗(yàn)室檢測, 可以確定本次疫情為甲型H 1N 1流感病毒引起的學(xué)校爆發(fā)疫情。本次疫情共發(fā)生病例73例, 涉及到32個班級和8個宿舍樓, 罹患率為5 14%, 咽拭子標(biāo)本甲型流感病毒陽性率為85%, 大大高于同類研究報道3。與中小學(xué)流感疫情相比, 本次杭州高校

25、甲型H 1N 1流感爆發(fā)疫情呈現(xiàn)新的特點(diǎn):1 輿論壓力巨大。此次疫情爆發(fā)引起政府多個部門的高度重視, 同時各類網(wǎng)絡(luò)、電視、報紙媒體對疫情進(jìn)行大量的跟蹤報道。2 防控時間緊迫:該起疫情暴發(fā)正值學(xué)校即將開學(xué)之際, 大量學(xué)生即將返校, 易感人群的涌入會加速疫情在學(xué)校內(nèi)的傳播蔓延, 因此必須在學(xué)生返校之前控制爆發(fā)疫情。3 學(xué)生心理危機(jī)。多數(shù)學(xué)生對甲流H 1N 1流感了解甚少, 對學(xué)校內(nèi)發(fā)生的甲流疫情缺少心理準(zhǔn)備, 部分學(xué)生出現(xiàn)焦慮恐慌的心理, 在校學(xué)生還通過手機(jī)短信、電話、學(xué)校BBS 網(wǎng)絡(luò)造成緊張恐慌氣氛在學(xué)生中蔓延。針對高校甲型H 1N 1流感爆發(fā)疫情新的特點(diǎn), 本次疫情防控領(lǐng)導(dǎo)小組采取了一系列的甲

26、流防控措施, 包括充分調(diào)動學(xué)校人員疫情防控的積極性、嚴(yán)格控制學(xué)校內(nèi)外人員的進(jìn)出、流感確診病例、疑似病例和密切接觸者的集中隔離觀察等相關(guān)措施, 取得了較好的防控效果, 大大縮短疫情流行的時間。與此同時, 本次疫情爆發(fā)后, 調(diào)查組為及時、有效監(jiān)測學(xué)生的健康情況, 嘗試采用杭州市學(xué)生健康監(jiān)測與預(yù)警管理系統(tǒng)平臺, 對該高校開展學(xué)生癥狀監(jiān)測, 包括因病缺勤、發(fā)熱、腹瀉、嘔吐、咳嗽、咽痛等指標(biāo)。通過對學(xué)生癥狀自動匯總、統(tǒng)計分析, 有效的加強(qiáng)了信息在學(xué)校、疾控、醫(yī)務(wù)人員三者之間的交流溝通, 并為及時研判流感防控效果提供了科學(xué)依據(jù)。另外本次疫情還首次安排心理干預(yù)小組對學(xué)生進(jìn)行心理危機(jī)干預(yù), 同時組織專家對學(xué)校輔導(dǎo)員進(jìn)行指導(dǎo), 由學(xué)校輔導(dǎo)員進(jìn)一步開展學(xué)生心理安撫工作, 兩者結(jié)合有效的緩解了學(xué)生心理壓力, 及時遏制了恐慌緊張心理在學(xué)校內(nèi)的傳播蔓延, 避免了爆發(fā)疫情不良心理反應(yīng)事件的發(fā)生。參考文獻(xiàn)1張靜, 楊維中, 郭元吉, 等 中國2001-2003年流行性感冒流行特征分析J 中華流行病學(xué)雜志, 2004, 25(6:461-4652中國疾病預(yù)防控制中心 甲型H1N1流感診療方案(2009年試行第一版 20