濁點(diǎn)萃取-可見分光光度法測定痕量汞

濁點(diǎn)萃取-可見分光光度法測定痕量汞

汞是環(huán)境保護(hù)的重要項(xiàng)目之一。進(jìn)入水體的有機(jī)銀離作物可以轉(zhuǎn)化為更毒性的有機(jī)銀，從食物鏈進(jìn)入人體，并積聚在體內(nèi)，導(dǎo)致全身中毒。目前測定水中微量汞的國標(biāo)方法主要有原子熒光光譜法、冷原子吸收法和雙硫腙分光光度法。雙硫腙分光光度法較原子熒光光譜法和冷原子吸收法儀器簡單、使用普遍。但該法需使用有機(jī)溶劑三氯甲烷進(jìn)行萃取,不僅操作繁冗,而且對人體健康有害,還會對環(huán)境造成二次污染。濁點(diǎn)萃取是近年來出現(xiàn)的一種環(huán)保型液-液萃取技術(shù),它可以將含量極低的待測元素分離富集。該技術(shù)以中性表面活性劑的濁點(diǎn)現(xiàn)象為基礎(chǔ),通過改變實(shí)驗(yàn)溫度等參數(shù)引發(fā)相分離,將疏水性物質(zhì)從水相中分離,且分離萃取效率高,具有經(jīng)濟(jì)、安全、高效、簡便等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于痕量金屬元素的分離富集。本法利用Hg2+和雙硫腙反應(yīng)生成疏水的絡(luò)合物被萃取到表面活性劑TritonX-100中,經(jīng)水浴、離心、冰浴、分相后,采用可見分光光度法測定絡(luò)合物的吸光度,從而確定汞的濃度。該法不僅靈敏、準(zhǔn)確、選擇性好,而且不使用有毒有害的有機(jī)溶劑,實(shí)現(xiàn)了綠色分析。1材料和方法1.1儀器、檢測方法TU-1800S紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器公司);721分光光度計(jì)(上海第三分析儀器廠);800型電動離心機(jī)(江蘇龍岡醫(yī)療機(jī)械廠)。1.2試劑1.2.1標(biāo)準(zhǔn)鉻溶液1000g，ml國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。汞標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用溶液:將汞標(biāo)準(zhǔn)溶液用0.2%鹽酸逐級稀釋至0.1μg/ml。1.2.21.10-3mol/l雙硫醇溶液稱取0.0260g雙硫腙,溶于丙酮中,并定容到100ml容量瓶。置于棕色瓶中保存。1.2.30.5mol/l二甲酸氫氯仿緩沖液稱取10.20g鄰苯二甲酸氫鉀,溶于蒸餾水并定容到100ml容量瓶。1.2.45mol/lnacl溶液稱取29.22gNaCl,用蒸餾水溶解并定容到100ml。1.2.55%v.vtritonx-100水溶液準(zhǔn)確量取5mlTritonX-100,置于100ml容量瓶,用蒸餾水定容到刻度。1.2.6定容液中定容吸取2.10mlHCl溶液,置于100ml容量瓶,用蒸餾水定容到刻度。所有試劑均為分析純,實(shí)驗(yàn)用水電導(dǎo)率≤1.0μs/cm。1.3表面活性劑tri能力的提取取一定量汞標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用溶液于10ml離心管中,加入HCl溶液0.5ml、雙硫腙溶液0.2ml、鄰苯二甲酸氫鉀緩沖溶液0.5ml、TritonX-1001ml、氯化鈉3ml,用蒸餾水定容到10ml,搖勻。置于60℃恒溫水浴中,加熱15min后取出,以3500r/min離心10min使分相,再置于冰浴中冷卻10min,使表面活性劑相變得粘滯,然后翻轉(zhuǎn)離心管棄去水相,向表面活性劑富集相中加蒸餾水到1ml。在波長500nm處,用1cm比色皿測定吸光度(注:將比色皿墊高1cm進(jìn)行測定)。2結(jié)果與討論2.1最佳實(shí)驗(yàn)條件的選擇2.1.1液的吸收曲線按實(shí)驗(yàn)方法以試劑空白為參比,掃描含汞溶液的吸收曲線(見圖1)。由圖1可見,絡(luò)合物在500nm波長處有最大吸收峰值。故選擇500nm為測定波長。2.1.2雙硫濃度對吸光度值的影響實(shí)驗(yàn)研究了汞濃度為0.3μg/ml時(shí)雙硫腙濃度的影響。結(jié)果如圖2。雙硫腙濃度小于1×10-5mol/L時(shí),吸光度值隨雙硫腙濃度增大而明顯增大,其后則變化不大。故實(shí)驗(yàn)中選擇1×10-5mol/L雙硫腙作為測定條件。2.1.3各因素對大學(xué)生的影響實(shí)驗(yàn)中考察了不同pH值對汞濁點(diǎn)萃取的影響,結(jié)果如圖3。在pH2.0～5.0時(shí)吸光度值較大且基本不變,因而選擇pH4.0作為實(shí)驗(yàn)的pH值。2.1.4tri能力對汞萃取率的影響當(dāng)汞濃度為0.3μg/ml時(shí),試驗(yàn)了不同濃度的TritonX-100對汞萃取率的影響,結(jié)果如圖4。隨著TritonX-100濃度的增加,吸光度逐漸增大,然后基本不變。因此,實(shí)驗(yàn)選擇0.5%的TritonX-100作為測定條件。2.1.5萃取條件對萃取性能的影響研究了加入不同濃度的NaCl對汞萃取的影響。結(jié)果表明:離子強(qiáng)度不僅對萃取率有影響,而且使TritonX-100的濁點(diǎn)有所降低,當(dāng)NaCl溶液濃度為1.5mol/L時(shí),可達(dá)到最佳萃取效果。2.1.6萃取條件的選擇為了在較低的平衡溫度和最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到完全萃取,實(shí)驗(yàn)研究了不同水浴溫度和時(shí)間對萃取的影響,結(jié)果表明平衡溫度60℃,平衡時(shí)間15min時(shí)萃取效果最好。2.1.7離心時(shí)間的影響離心可以加快相分離,但離心時(shí)間過長,因溫度的降低將導(dǎo)致表面活性劑相的重新溶解,而離心時(shí)間過短,相分離又不完全,降低了萃取效果。實(shí)驗(yàn)表明離心時(shí)間為10min(轉(zhuǎn)速為3500r/min)時(shí)相分離最好。2.1.8影響冰浴時(shí)間冰水浴可使表面活性劑相變得粘滯而易于相分離。實(shí)驗(yàn)表明冰浴10min后,兩相便很容易分離。2.1.9不干擾測定當(dāng)汞濃度為0.3μg/ml時(shí),按實(shí)驗(yàn)方法測定不同共存離子的干擾情況。結(jié)果見表1。以相對誤差≤5%為限,200倍的Mn2+;100倍的Ca2+、Mg2+;50倍的Zn2+、Cd2+、Al+、Co+、Ag+不干擾測定,Fe3+和Cu2+干擾較大,與汞等倍時(shí)即干擾測定。加入20%抗壞血酸溶液1ml和10%硫脲1ml可消除5倍Fe3+、等倍Cu2+的干擾。2.2線性范圍及線性范圍在選定的最佳實(shí)驗(yàn)條件下,所得工作曲線如圖5所示,回歸方程A=2.2035c+0.022,相關(guān)系數(shù)r為0.9988,線性范圍0.01～0.4μg/ml。2.3精密度實(shí)驗(yàn)對低、中、高3種濃度的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行精密度測定,結(jié)果見表2,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均<5%。2.4標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)2.4.1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)回收試驗(yàn)按實(shí)驗(yàn)方法對自來水中的汞進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),結(jié)果見表3?；厥章蕿?0%～108%。2.4.2測定結(jié)果的差異分別用兩種方法對3份不同的模擬水樣進(jìn)行測定,結(jié)果見表4。經(jīng)兩樣本t檢驗(yàn),低、中、高濃度t值分別為0.720、0.800、1.988,查t界值表t0.05,10=2.228,得P>0.05,故認(rèn)為兩方法測定結(jié)果無顯著差異。3測定用雙硫腙作絡(luò)合劑、Tr