浊点萃取-可见分光光度法测定痕量汞

浊点萃取-可见分光光度法测定痕量汞

汞是环境保护的重要项目之一。进入水体的有机银离作物可以转化为更毒性的有机银，从食物链进入人体，并积聚在体内，导致全身中毒。目前测定水中微量汞的国标方法主要有原子荧光光谱法、冷原子吸收法和双硫腙分光光度法。双硫腙分光光度法较原子荧光光谱法和冷原子吸收法仪器简单、使用普遍。但该法需使用有机溶剂三氯甲烷进行萃取,不仅操作繁冗,而且对人体健康有害,还会对环境造成二次污染。浊点萃取是近年来出现的一种环保型液-液萃取技术,它可以将含量极低的待测元素分离富集。该技术以中性表面活性剂的浊点现象为基础,通过改变实验温度等参数引发相分离,将疏水性物质从水相中分离,且分离萃取效率高,具有经济、安全、高效、简便等优点,已广泛应用于痕量金属元素的分离富集。本法利用Hg2+和双硫腙反应生成疏水的络合物被萃取到表面活性剂TritonX-100中,经水浴、离心、冰浴、分相后,采用可见分光光度法测定络合物的吸光度,从而确定汞的浓度。该法不仅灵敏、准确、选择性好,而且不使用有毒有害的有机溶剂,实现了绿色分析。1材料和方法1.1仪器、检测方法TU-1800S紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器公司);721分光光度计(上海第三分析仪器厂);800型电动离心机(江苏龙冈医疗机械厂)。1.2试剂1.2.1标准铬溶液1000g，ml国家标准物质中心。汞标准应用溶液:将汞标准溶液用0.2%盐酸逐级稀释至0.1μg/ml。1.2.21.10-3mol/l双硫醇溶液称取0.0260g双硫腙,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二甲酸氢氯仿缓冲液称取10.20g邻苯二甲酸氢钾,溶于蒸馏水并定容到100ml容量瓶。1.2.45mol/lnacl溶液称取29.22gNaCl,用蒸馏水溶解并定容到100ml。1.2.55%v.vtritonx-100水溶液准确量取5mlTritonX-100,置于100ml容量瓶,用蒸馏水定容到刻度。1.2.6定容液中定容吸取2.10mlHCl溶液,置于100ml容量瓶,用蒸馏水定容到刻度。所有试剂均为分析纯,实验用水电导率≤1.0μs/cm。1.3表面活性剂tri能力的提取取一定量汞标准应用溶液于10ml离心管中,加入HCl溶液0.5ml、双硫腙溶液0.2ml、邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液0.5ml、TritonX-1001ml、氯化钠3ml,用蒸馏水定容到10ml,摇匀。置于60℃恒温水浴中,加热15min后取出,以3500r/min离心10min使分相,再置于冰浴中冷却10min,使表面活性剂相变得粘滞,然后翻转离心管弃去水相,向表面活性剂富集相中加蒸馏水到1ml。在波长500nm处,用1cm比色皿测定吸光度(注:将比色皿垫高1cm进行测定)。2结果与讨论2.1最佳实验条件的选择2.1.1液的吸收曲线按实验方法以试剂空白为参比,扫描含汞溶液的吸收曲线(见图1)。由图1可见,络合物在500nm波长处有最大吸收峰值。故选择500nm为测定波长。2.1.2双硫浓度对吸光度值的影响实验研究了汞浓度为0.3μg/ml时双硫腙浓度的影响。结果如图2。双硫腙浓度小于1×10-5mol/L时,吸光度值随双硫腙浓度增大而明显增大,其后则变化不大。故实验中选择1×10-5mol/L双硫腙作为测定条件。2.1.3各因素对大学生的影响实验中考察了不同pH值对汞浊点萃取的影响,结果如图3。在pH2.0～5.0时吸光度值较大且基本不变,因而选择pH4.0作为实验的pH值。2.1.4tri能力对汞萃取率的影响当汞浓度为0.3μg/ml时,试验了不同浓度的TritonX-100对汞萃取率的影响,结果如图4。随着TritonX-100浓度的增加,吸光度逐渐增大,然后基本不变。因此,实验选择0.5%的TritonX-100作为测定条件。2.1.5萃取条件对萃取性能的影响研究了加入不同浓度的NaCl对汞萃取的影响。结果表明:离子强度不仅对萃取率有影响,而且使TritonX-100的浊点有所降低,当NaCl溶液浓度为1.5mol/L时,可达到最佳萃取效果。2.1.6萃取条件的选择为了在较低的平衡温度和最短的时间内达到完全萃取,实验研究了不同水浴温度和时间对萃取的影响,结果表明平衡温度60℃,平衡时间15min时萃取效果最好。2.1.7离心时间的影响离心可以加快相分离,但离心时间过长,因温度的降低将导致表面活性剂相的重新溶解,而离心时间过短,相分离又不完全,降低了萃取效果。实验表明离心时间为10min(转速为3500r/min)时相分离最好。2.1.8影响冰浴时间冰水浴可使表面活性剂相变得粘滞而易于相分离。实验表明冰浴10min后,两相便很容易分离。2.1.9不干扰测定当汞浓度为0.3μg/ml时,按实验方法测定不同共存离子的干扰情况。结果见表1。以相对误差≤5%为限,200倍的Mn2+;100倍的Ca2+、Mg2+;50倍的Zn2+、Cd2+、Al+、Co+、Ag+不干扰测定,Fe3+和Cu2+干扰较大,与汞等倍时即干扰测定。加入20%抗坏血酸溶液1ml和10%硫脲1ml可消除5倍Fe3+、等倍Cu2+的干扰。2.2线性范围及线性范围在选定的最佳实验条件下,所得工作曲线如图5所示,回归方程A=2.2035c+0.022,相关系数r为0.9988,线性范围0.01～0.4μg/ml。2.3精密度实验对低、中、高3种浓度的汞标准溶液进行精密度测定,结果见表2,相对标准偏差均<5%。2.4标准物质2.4.1标准物质回收试验按实验方法对自来水中的汞进行加标回收试验,结果见表3。回收率为90%～108%。2.4.2测定结果的差异分别用两种方法对3份不同的模拟水样进行测定,结果见表4。经两样本t检验,低、中、高浓度t值分别为0.720、0.800、1.988,查t界值表t0.05,10=2.228,得P>0.05,故认为两方法测定结果无显著差异。3测定用双硫腙作络合剂、Tr