1-2-噻唑偶氮-2-萘酚浊点萃取石墨炉原子吸收光谱法测定痕量镉

1-2-噻唑偶氮-2-萘酚浊点萃取石墨炉原子吸收光谱法测定痕量镉

1废水处理中的痕量镉镉是有害毒性物质之一。摄入的痕量镉倾向于在脏器中积累而损害组织器官,并具有致畸和致突变作用。镉是联合国粮农组织及世界健康组织(FAO/WHO)所确定第3位优先研究的污染物,是环境科学和生命科学中优先测定的元素之一。因此,准确测定生物和环境样品中的痕量镉具有重要意义。由于环境样品基体复杂,镉的含量比较低,直接进行样品分析存在一定的干扰,可能导致一定的误差,所以从复杂基体中分离富集超痕量镉是解决此问题的有效途径。浊点萃取法是近年来出现的一种新兴的环保型液-液萃取技术,它不使用挥发性的有机溶剂,不影响环境。近年来浊点萃取成功地用于金属元素的分离富集。TAN浊点萃取-石墨炉原子吸收光谱法测定痕量镉未见报道。本文以1-(2-噻唑偶氮)-2-萘酚为螯合剂,以TritonX-114非离子表面活性剂作萃取剂,进行了浊点萃取痕量镉的各种条件的研究,并用石墨炉原子吸收光谱法测定了表面活性剂相中的镉,建立了测定痕量镉的新方法,并用于环境水样中痕量镉的测定。2实验部分2.1样品溶液配制P-E.Aanalyst800原子吸收分光光度计(美国P-E公司)包括AS-800自动进样器及镉空心阴极灯。镉标准溶液(1000μg/mL):由高纯镉粉按常规方法配制,工作溶液(100μg/L)由标准储备液稀释。1-(2-噻唑偶氮)-2-萘酚(TAN)(东京化成工业株氏会社产品),配成2.0×10-3mol/L甲醇溶液。TritonX-114(曲拉通X-114,美国Sigma公司),配成50g/L溶液。pH缓冲溶液(硼酸体系),其他试剂均为分析纯。实验用水为超纯水。2.2进口压力和进样量波长:228.8nm;灯电流;4mA;狭缝宽度:0.7nm;载气Ar的压力:3.5—4.0MPa;进样量:20μL;仪器升温程序见表1。2.3实验方法2.3.1缓冲溶液与ph9.0复合成分配相取一定量镉标准溶液于15mL离心管中,加入2.0×10-4mol/LTAN溶液1.0mL、1%TritonX-114溶液0.5mL、pH9.0缓冲溶液1mL,用二次蒸馏水稀至10mL,摇匀,置于40℃恒温水浴中,加热15min后,以4000r/min离心15min使分相。分相后的溶液在冰浴中冷却至接近0℃,使表面活性剂相变成粘滞的液相,然后反转离心管弃去水相,用0.1mol/LHNO3-甲醇溶液定容至0.5mL,以降低表面活性剂相的粘度,溶液由自动进样器直接加入石墨炉原子吸收分光光度计的石墨管中进行测定。2.3.2预处理自来水、井水、河水样品用0.45μm孔径的滤膜过滤以除去悬浮在水中的微粒,贮于6℃的冰箱中。对10mL样品加入1mL含0.6%TritonX-114和2.4×10-4mol/LTAN溶液及1mLpH9.0缓冲溶液,按上述步骤操作。3结果与讨论3.1不同ph值的缓冲溶液对镉萃取的影响在浊点萃取金属离子时,需要合适的螯合剂与金属离子形成疏水性的螯合物,然后萃取到表面活性剂相。溶液的酸度越小,则被萃取的物质的分配比越大,越有利于萃取,但酸度过低则可能引起金属离子的水解,或其他干扰反应发生,所以应根据不同的金属离子控制适宜的酸度。因此,试验了不同pH值时镉的浊点萃取。结果如图1:随着pH值的增加,吸光度值也逐渐增加,在pH8.0—10.0时吸光度值稳定且信号较强,因而选择pH9.0作为实验的pH。缓冲溶液具有的缓冲能力是一定的,使用不同体积的缓冲溶液对金属离子的萃取具有一定的影响。因此,试验了不同体积的pH9.0的缓冲溶液对镉的萃取的影响。结果表明,加入pH9.0的缓冲溶液0.8mL以上,吸光度值就已趋于稳定,并出现一平台。实验选择1.0mLpH9.0的缓冲溶液。3.2nx-4介质中nd2+吸光度值的测定螯合剂对萃取率的影响见图2,在pH9.0和体积分数为0.05%TritonX-114介质中对含5μg·L-1Cd2+的10mL溶液测定,随着TAN浓度的增加,吸光度值逐渐增大且趋于稳定,当浓度大于0.8μmol/L时,吸光度值达到最大值,并出现一平台。实验中选择TAN浓度20μmol/L。3.3tri乡村型表面活性剂最佳剂量的确定TritonX-114浓度的大小决定了表面活性剂相体积的大小,要提高萃取效率和富集能力,在保证萃取完全的前提下,尽可能减少相比,本实验试验了TritonX-114浓度对萃取的影响,结果如图3。随着TritonX-114浓度的增加,吸光度值逐渐增大且趋于稳定,当浓度达到0.04%时吸光度值达到最大值,并出现一平台。随着加入的TritonX-114的量不断增加,离心后所得的表面活性剂富集相的体积也不断增加,且流动性增强易与水相一起倒出。因此,实验中选择0.05%的TritonX-114作为测定条件。3.4萃取时间和温度为了在尽可能低的平衡温度和最短的时间达到完全萃取,试验了不同平衡温度和时间对萃取率的影响。实验结果表明,平衡温度40℃时,平衡时间10min以上萃取完全,实验中选择15min的平衡时间。3.5离心5in以上试验了不同离心时间对镉萃取的影响,结果如图4所示,离心5min以上,吸光度值就已达到最大值并出现一平台。实验中选择离心15min作为测定条件。3.6萃取强度的影响加入不同浓度的NaNO3,试验了离子强度对萃取的影响,实验结果表明当NaNO3浓度不超过0.06mol/L时,离子强度对萃取和测定灵敏度没有明显的影响。3.7共存离子的影响实验了常见阴、阳离子对镉的浊点萃取的影响,结果见表2。在拟定条件下,测定10μg·L-1镉溶液,以相对误差≤5%为限。结果表明,大量K+、表2共存离子对镉萃取的影响①非上限。Na+、Ba2+、Ca2+、Mg2+、Al3+、Cl-、NO-3、SO2−442-的对镉的测定没有干扰。3.8线性范围、检出限在选定的上述最佳实验条件下,所得校准曲线回归方程为A=0.0461C(μg/L)+0.0068,相关系数r为0.9988,检出限为0.037μg·L-1,线性范围0—20μg·L-1。富集倍率为20。3.9在废水分析和再处理中对自来水、饮用水、湖水按实验方法进行测定和回收试验,结果见表3。回收率在97.8%—102.9%。4浊点萃取分相法浊点萃取是一种简单、安全、快捷的分离富集痕量金属的方法。TAN是一种稳定的络合剂,