现代环境分析技术专题HPLC-AFS杜君潘兴朋

1、北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版1高效液相色谱高效液相色谱-原子荧光光谱联用技术原子荧光光谱联用技术测定水产品中不同形态汞的研究测定水产品中不同形态汞的研究学学 生：杜生：杜 君、潘兴朋君、潘兴朋班班 级：化研级：化研1316指导教师：余指导教师：余 江江 教授教授 2013年年11月月5日日现代环境分析技术专题讨论现代环境分析技术专题讨论北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUC

2、T可编辑版2主主 要要 内内 容容环境中汞的特性及其检测手段1HPLC-HG-AFS测定水产品中不同形态汞的研究2总结与展望3北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版3一、环境中汞的特性及其检测手段1.1 环境中存在汞的形态及特性环境中的汞无机汞（Inorganic mercury），主要为Hg()甲基汞乙基汞主要存在有机汞（Organic mercury）苯基汞烷氧基汞有机汞的毒性比无机汞大，有机汞中甲基汞毒性最大（水俣病）检测水中或水产品中的汞一般只检测无机汞、甲基汞和乙基汞北京化

3、工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版41.2 水（产品）中汞的检测手段气相色谱法测定烷基汞出峰快，测定烷基汞出峰快，但电子捕获检测器（但电子捕获检测器（ECDECD）检测汞的专属）检测汞的专属性不强，杂质干扰大性不强，杂质干扰大液相色谱法共存离子干扰较少，共存离子干扰较少，但同样存在检测器检测汞的专属性不强，分但同样存在检测器检测汞的专属性不强，分析线性度不好析线性度不好联用技术（LC-AFS、LC-紫外检测器、LC-电化学检测器等）灵敏度不高灵敏度不高ICP-MS、LC-ICP-MS灵

4、敏度很高，灵敏度很高，但费用也太高但费用也太高HPLC-HG-AFS灵敏度高、操作简单、对汞的专属性强、仪器使用费用低灵敏度高、操作简单、对汞的专属性强、仪器使用费用低HPLC-HG-AFS北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版5主主 要要 内内 容容环境中汞的特性及其检测手段1HPLC-HG-AFS测定水产品中不同形态汞的研究2总结与展望3北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可

5、编辑版6二、HPLC-HG-AFS测定水产品中不同形态汞的研究2.1 实验仪器与材料2.1.1 实验仪器LC-20AT岛津高效液相色谱AFS-9230双道原子荧光光谱仪（北京吉天）溶剂过滤器、漩涡混合器、离心机2.1.2 实验材料无机汞、甲基汞、乙基汞标准液，甲醇（HPLC级）汞提取：提取液：10%HCl+1%硫脲+0.15%KCl富集柱：C18小柱洗脱液：5%乙腈+0.5%乙酸铵+0.1%半胱氨酸北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版7AFS：紫外灯（UV）汞空心阴极灯载气：氩气（

6、纯度 99.99%）蒸馏水：GB/T 6682 二级HPLC：色谱柱(固定相)：C18柱150 4.6mm（i.d），5 m流动相：5%乙腈+0.5%乙酸铵+0.1%半胱氨酸氧化剂：0.5%KOH+1%K2S2O8还原剂：0.5%KOH+0.1%KBH4载流：9%HCl北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版82.2 实验装置流程氧化剂空气还原剂HCl北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering B

7、UCT可编辑版92.3 实验方法流程样品的制备与提取高效液相色谱进行分离紫外消解氢化反应气液分离原子荧光光谱分析样品的制备与提取：称取0.25g均质水产品样品于5mL塑料离心管中加入2mL 10%HCl+1%硫脲+0.15%KCl提取液硫脲在一定的酸度和电位下与汞进行络合具有富集汞的作用9000r/min下漩涡混合5min，取上清液加2mL提取液重复提取1次，合并两次提取液，过滤，用浓氨水调PH至2到8（使用C18的适宜PH）过C18小柱，用流动相进行两次洗脱，每次2mL，最后定容到10mL样品的制备与提取样品的制备与提取北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environ

8、mental Science and Engineering BUCT可编辑版1010样品的制备与提取高效液相色谱进行分离紫外消解氢化反应气液分离原子荧光光谱分析高效液相色谱进行分离：色谱柱（固定相）：C18柱 150 4.6mm（i.d），5 m流动相： 5%乙腈+0.5%乙酸铵+0.1%半胱氨酸，流速：1mL/min填料柱上的硅羟基容易吸附汞化合物造成灵敏度降低，加入络合剂半胱氨酸加速流动相洗脱能力，乙腈调节极性，乙酸铵调节PH进样体积：100 L紫外消解：氧化剂： 0.5%KOH+1%K2S2O8紫外灯(UV)：开K2S2O8具有强氧化性，在紫外灯照射的情况下消解可将有机汞氧化成无机汞。

9、高效液相色谱进行分离高效液相色谱进行分离紫外消解紫外消解北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版11样品的制备与提取高效液相色谱进行分离紫外消解氢化反应气液分离原子荧光光谱分析氢化反应：还原剂：0.5%KOH+0.1%KBH4载流：9%HCl原子荧光大多需要高温才能激发，在测定过程中需将元素转化为元素的氢化物，才变得容易激发气液分离：KBH4+3H2O+HClH3BO3+KCl+8H(2+n)H+En+EHn+H22EHn2E+nH2气液分离器还原剂中加入KOH是因为KBH4在空气中易

10、分解，加入KOH可以使KBH4稳定存在氢化反应氢化反应气液分离气液分离北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版12样品的制备与提取高效液相色谱进行分离紫外消解氢化反应气液分离原子荧光光谱分析原子荧光光谱分析：汞空心阴极灯总电流：35mA(汞的空白值高)负高压：340V载气：氩气（纯度 99.99%）载气流速：600mL/min原子化器：氩氢火焰燃烧原子荧光光谱分析原子荧光光谱分析北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and

11、 Engineering BUCT可编辑版132.4 实验条件的优化单因素实验法2.4.1 流动相中半胱氨酸的量半胱氨酸的含量为0汞混合标准液5 g/L北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版14半胱氨酸的含量为0.1%半胱氨酸的含量为0.3%各形态汞的峰已完全分开乙基汞甲基汞无机汞北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版152.4.2 氧化剂中K2S2O8的量浓度：0、5、1

12、0、15、20g/L汞混合标准液5 g/L，进样7次 浓度为10g/L，信号强度最高。 1%北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版162.4.3 还原剂中KBH4的量浓度：0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0g/L 汞混合标准液5 g/L，进样7次浓度为1.0g/L，信号强度最高。 0.1%北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版172.5 实验结果与讨论2.5.1汞形

13、态化合物分离图 汞混合标准液5 g/L乙基汞甲基汞无机汞北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版182.5.2 线性范围和检出限组别组别线性范围线性范围线性方程线性方程相关系数相关系数R检出限检出限无机汞1.01000y=5.0332x+0.110.99990.5甲基汞1.01000y=3.0235x-0.200.99960.2乙基汞1.01000y=5.1238x+0.040.99980.4表表1 方法线性范围和检出限（方法线性范围和检出限（ g/L）北京化工大学环境科学与工程系 D

14、epartment of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版192.5.3 回收率及精密度试验样品样品汞形态汞形态添加水平（添加水平（mg/kg）0.050.51.0回收率（%）RSD（%）回收率（%）RSD（%）回收率（%）RSD（%）海鱼无机汞988.4893.4944.6甲基汞924.8974.6933.0乙基汞846.3876.7856.2贝类无机汞10012.2894.2927.8甲基汞883.6953.0876.9乙基汞864.8854.2845.2甲壳类无机汞885.6889.5937.0甲基汞944.0934.8936.

15、7乙基汞806.9845.3836.8表表2 样品中样品中3个加标水平的回收率（个加标水平的回收率（n=6）加标回收率在80%110%，满足国家标准要求北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版20主主 要要 内内 容容环境中汞的特性及其检测手段1HPLC-HG-AFS测定水产品中不同形态汞的研究2总结与展望3北京化工大学环境科学与工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT可编辑版21三、总结与展望 国家规定汞的检测方法为国家规定汞的检测方法为AFS，甲基汞的检测方法为，甲基汞的检测方法为GC，尚，尚未规定有一种同时测定汞各种形态的国标方法。利用未规定有一种同时测定汞各种形态的国标方法。利用HPLC-HG-AFS联用技术建立了一种实用可靠快速分析水（产品）中联用技术建立了一种实用可靠快速分析水（产品）中汞形态的分析方法，其优点是样品处理步骤少，避免汞的吸汞形态的分析方法，其优点是样品处理步骤少，避免汞的吸附污染，回收率稳定、灵敏度高、准确性高、杂质干扰少、附污染，回收率稳定、灵