濁點(diǎn)萃取-分光光度法測定水中六價(jià)鉻

濁點(diǎn)萃取-分光光度法測定水中六價(jià)鉻

鉻六價(jià)化合物及其毒性占三價(jià)鉻的近似100倍。這是水質(zhì)監(jiān)測的重要指標(biāo)之一。濁點(diǎn)萃取法萃取效率高,應(yīng)用范圍廣,操作簡便,易與其他分析儀器聯(lián)用,已成功應(yīng)用于痕量金屬離子的檢測。環(huán)境水樣中六價(jià)鉻的測定主要有二苯碳酰二肼分光光度法、原子吸收分光光度法、等離子體發(fā)射光譜法、硫酸亞鐵銨滴定法等,其中分光光度法是國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)方法。為了在缺少大型分析儀器的情況下獲得更高的檢測靈敏度,今采用濁點(diǎn)萃取-分光光度法測定水中六價(jià)鉻,結(jié)果令人滿意。1測試1.1鹽堿土的廢水當(dāng)離子表面活性劑水溶液加熱超過某一溫度時(shí),溶液出現(xiàn)渾濁和相分離,該現(xiàn)象即為濁點(diǎn)現(xiàn)象,此時(shí)的溫度稱為濁點(diǎn)溫度。靜置一段時(shí)間(或離心)后會形成兩個(gè)透明的液相,即小體積的表面活性劑相和水相(表面活性劑濃度接近臨界膠束濃度CMC),這種現(xiàn)象是一種可逆過程。濁點(diǎn)現(xiàn)象是由于隨著溫度升高,表面活性劑的膠束尺寸增大,氫鍵的結(jié)合力不足以保持水分子連接在醚的氧原子上引起的。溶解在溶液中的疏水性物質(zhì)與表面活性劑的疏水基團(tuán)結(jié)合,析相時(shí)被萃取入表面活性劑相,而親水性物質(zhì)則留在水相,這種利用濁點(diǎn)現(xiàn)象使樣品中疏水性物質(zhì)與親水性物質(zhì)分離的萃取方法稱為濁點(diǎn)萃取。同時(shí),由于表面活性劑相的體積遠(yuǎn)小于水相,分析物在與基體成分分離的同時(shí)得到了富集。1.2標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液721E型可見光分光光度計(jì),上海光譜儀器有限公司;電熱恒溫水浴鍋,北京醫(yī)療設(shè)備總廠。100mg/L六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液;5%TritonX-114溶液,北京拜爾迪生物公司;二苯碳酰二肼溶液:稱取0.2g二苯碳酰二肼(北京化學(xué)試劑公司)溶解于100mL95%乙醇溶液中,邊攪拌邊加入10%硫酸溶液400mL。1.3表面活性劑tri能力的測定于25mL比色管中依次加入3.0mL1.00mg/L六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液和1.5mL二苯碳酰二肼溶液,5min～10min后加入6mL5%TritonX-114表面活性劑,控制pH值為0.5,用水稀釋至刻度,充分搖勻。放入恒溫水浴于35℃加熱30min,取出后待完全分相,棄去上層水相,富膠束相用水稀釋至10mL。在冰箱冷藏室冷卻6min～8min,用2cm比色皿于540nm處測量吸光值。2結(jié)果與討論2.1萃取劑的選擇當(dāng)溫度升高到65℃以上,六價(jià)鉻與二苯碳酰二肼顯色體系的紫色開始褪色;當(dāng)溫度達(dá)到76℃時(shí),顯色體系幾乎變成無色溶液。故該試驗(yàn)選擇濁點(diǎn)溫度較低的非離子表面活性劑TritonX-114為萃取劑。試驗(yàn)表明,當(dāng)溫度高于濁點(diǎn)溫度時(shí),溶液分為兩相,當(dāng)TritonX-114溶液的體積分?jǐn)?shù)為0.1%～5%時(shí),濁點(diǎn)在22.5℃～25℃范圍變化,該溫度適合此顯色體系。2.2吸收曲線以去離子水為參比,分別測定空白溶液和六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光值,結(jié)果見圖1。該試驗(yàn)選擇540nm為測定波長。2.3溶液溫度的測定由于TritonX-114濁點(diǎn)溫度低,測定時(shí)如果室溫為22℃～25℃,則溶液會變渾濁。因此,在測定前應(yīng)降低溶液溫度。分別于冰箱冷藏室(4℃)冷卻不同時(shí)間后,測量相同組分的吸光值,結(jié)果表明,冷卻時(shí)間為6min～8min時(shí),吸光值穩(wěn)定不變。2.4價(jià)鉻與二苯碳酰二顯色體系的色生態(tài)考察了不同pH值對吸光值的影響,結(jié)果見圖2。當(dāng)pH值>6時(shí),六價(jià)鉻與二苯碳酰二肼顯色體系的紫色完全褪去。該試驗(yàn)選擇控制pH值為0.5～1.0。2.5顯色劑的用量固定其他試驗(yàn)條件,加入不同體積的顯色劑,測量溶液吸光值,結(jié)果見圖3。該試驗(yàn)選擇加入1.5mL顯色劑。2.6吸光值的測定加入不同體積5%TritonX-114溶液,考察對吸光值的影響,結(jié)果見圖4。當(dāng)加入體積為5mL～11mL時(shí),吸光值基本不變。該試驗(yàn)選擇加入6mL,此時(shí)TritonX-114體積分?jǐn)?shù)為1.2%。2.7萃取溫度的確定在不同溫度下加熱30min,結(jié)果見圖5。當(dāng)溫度高于TritonX-114濁點(diǎn)5℃～10℃時(shí),萃取完全。該試驗(yàn)選擇加熱溫度為35℃。2.8加熱時(shí)間的影響固定加熱溫度為35℃,改變加熱時(shí)間,結(jié)果見圖6。當(dāng)加熱時(shí)間為25min～40min時(shí),吸光值波動不超過0.003,說明在此時(shí)間范圍內(nèi)萃取完全。該試驗(yàn)選擇加熱時(shí)間為30min。2.9al3+、cl-、no-3、po3-3-5,5/級不干擾測定的5個(gè)基本原則在最佳試驗(yàn)條件下,當(dāng)相對誤差≤±5%時(shí),500倍的NH+4、Mn2+、Al3+、Cl-、SO2?442-、NO-3、PO3?443-,100倍的Ag+、Cd2+、Ni2+、Mg2+,50倍的Zn2+,5倍的Cu2+、Pb2+,1倍以下的Co2+、Fe2+、Fe3+、Bi3+不干擾測定。2.10靈敏度、檢出限和定量限在最佳試驗(yàn)條件下測定0mg/L～12.0mg/L六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液系列,以質(zhì)量(μg)為橫坐標(biāo)、吸光值為縱坐標(biāo)繪制工作曲線,回歸方程為:A=0.0789m+0.001,相關(guān)系數(shù)r=0.9987,表觀摩爾吸光系數(shù)ε=1.48×104L/(mol·cm),測定靈敏度得到了提高。平行測定空白溶液20次,根據(jù)3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以斜率,計(jì)算方法檢出限為0.0015mg/L,優(yōu)于火焰原子吸收光譜法(0.036mg/L)。平行測定3.00mg/L六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液11次,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.7%。2.11通過測量和回歸樣品分別取自來水和長春市南湖水,用該方法測定,并做加標(biāo)回收試驗(yàn),結(jié)果