1、關(guān)于水中錳的測(cè)定方法及研究進(jìn)展的文獻(xiàn)綜述班級(jí)：12級(jí)應(yīng)化 姓名：張虎 學(xué)號(hào)：1250811033【摘要】：錳（Mn ）有鋼鐵樣的金屬光澤。錳的化合物有多種價(jià)態(tài)，主要有二 價(jià)、三價(jià)、四價(jià)、六價(jià)和七價(jià)。人體所需要的錳主要來源于食物和飲水。錳是 飲用水檢測(cè)的必檢項(xiàng)目之一，我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)錳的限值為0.1 mg/L。【關(guān)鍵詞】：不確定度;原子吸收分光光譜法;錳?！厩把浴浚哄i是維持人體正常生活的必需微量元素之一，進(jìn)入人體內(nèi)的錳，一 部分成為磷酸鹽蓄積于骨骼和肝臟等處，但是過多的錳可致中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害， 也可發(fā)生肺炎和肝硬化，等1。隨著工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展，錳污染不時(shí)發(fā)生， 人們對(duì)飲水安全越來越關(guān)心，建

2、立一套適合檢測(cè)錳的方法已被國(guó)家提到了日程。 現(xiàn)對(duì)水中錳檢測(cè)方法研究進(jìn)展綜述如下。一.現(xiàn)狀分析火焰原子吸收分光光度法（GB11911-89）:將樣品或消解處理過的樣品直 接吸入火焰中，錳化合物原子化，于279.5nm處測(cè)量錳基態(tài)原子對(duì)其空 心陰極燈特征輻射的吸收。靈敏度高，可直接用于水中錳的測(cè)定缺點(diǎn)儀器昂 貴。高碘酸鉀氧化法：在硫酸酸性條件下，高碘酸銀（III）鉀氧化水中錳，生 成紫紅色MnO4-，于545nm比色定量。與過硫酸銨法相比，高碘酸銀鉀法具有較 好的選擇性,不使用價(jià)格昂貴的硝酸銀，不受氯和鐵的干擾，使用試劑品種不多， 檢測(cè)成本降低。最近，傅妍芳等4對(duì)該法進(jìn)行優(yōu)化研究，他們采用合適的緩

3、沖試 劑和氧化試劑，改進(jìn)高碘酸鉀氧化法測(cè)定水中錳的濃度，在525nm處比色定量， 結(jié)果表明，錳的質(zhì)量濃度在020.0mg/L范圍內(nèi)符合比爾定律，且常見的離子不 干擾測(cè)定，試劑便于保存，是一種快速、準(zhǔn)確、靈敏、簡(jiǎn)便可用于生活飲用水 錳測(cè)定。甲醛肟光度法：在pH為9.010.0的堿性溶液中，錳（II ）被 溶解氧氧化為（W），與甲醛肟生成棕色絡(luò)合物，于4 5 0 nm處測(cè)定。金屬 離子鐵、銅、鉆、竦、釩、鈰等均與甲醛肟形成絡(luò)合物干擾錳的測(cè)定，加入鹽 酸羥胺和EDTA可減少其干擾。甲醛肟分光光度法為ISO的標(biāo)準(zhǔn)方法5。由于該法 不需加熱，因此較前兩種比色法更簡(jiǎn)便、快速，靈敏度高。但其缺點(diǎn)是所用的試

4、劑不便于保存。電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀ICP-AES法6：是以射頻發(fā)生器提供的高頻能 量加到感應(yīng)耦合線圈上，并將等離子石英玻璃炬管置于該線圈中，因而在炬管中 產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng)，用微電火花引燃，使通過炬管中的氬氣電離，產(chǎn)生電子和離子 而導(dǎo)電，導(dǎo)電的氣體受高頻電磁場(chǎng)的作用，形成與耦合線圈同心的渦流區(qū)，強(qiáng)大 的電流產(chǎn)生高熱，從而形成火炬狀的并可以自持的等離子體，由于高頻電流的趨 膚效應(yīng)及內(nèi)管載氣的作用，使等離子體呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，此時(shí)載氣攜帶由霧化器生成 的試樣氣溶膠從進(jìn)樣管進(jìn)入等離子體焰中央，在高溫和惰性氣氛中被充分蒸發(fā)、 原子化、電離和激發(fā)，發(fā)射出所含元素的特征譜線，由光柵分光系統(tǒng)將各種組分 原子發(fā)射

5、的多種波長(zhǎng)的光分解成光譜，并由光電倍增管接受，根據(jù)特征譜線的存 在與否鑒別樣品中是否含有某種元素；根據(jù)特征譜線強(qiáng)度來確定樣品中相應(yīng)元素 的含量。ICP-AES法干擾主要來自光譜干擾。光譜干擾包括譜線直接重疊，強(qiáng)譜 線的拓寬，復(fù)合原子離子的連續(xù)發(fā)射，高濃度時(shí)元素發(fā)射產(chǎn)生的光散射。避免譜 線重疊可選擇適宜的分析波長(zhǎng)。避免其他光譜干擾，可用正確的背景校正。物理 干擾是與樣品霧化和遷移有關(guān)的影響。化學(xué)干擾與品在等離子體中蒸發(fā)、原子化 等有關(guān)。一般而言，物理、化學(xué)干擾影響不顯著。ICP-AES是國(guó)內(nèi)公認(rèn)檢測(cè)水質(zhì) 錳的最佳方法7，但其儀器設(shè)備費(fèi)用昂貴。過硫酸銨分光光度法：在硝酸銀存在下，錳被過硫酸銨氧化成

6、紫紅色的高 錳酸鹽，其顏色的深度與錳的含量成正比。該法受氯和鐵干擾，分別加入硫酸汞 和磷酸消除干擾。最低檢出量為2.5g/50ml，雖然反應(yīng)后生成的高錳酸鹽穩(wěn)定， 但所用的試劑較多，而且需加熱，反應(yīng)速度慢，操作較繁瑣；硝酸銀(需量大) 和硫酸汞，前者價(jià)格昂貴,后者有劇毒；由于過硫酸銨的加入量并不準(zhǔn)確，使得結(jié) 果顯色不明顯，因此，精密度和準(zhǔn)確度相對(duì)較差。二.研究進(jìn)展近年來日、美等國(guó)，幾無例外地選用過硫酸按及過碘酸鉀兩法。在國(guó)內(nèi)大 部分水質(zhì)檢驗(yàn)方法專著中也無不首推此二法，我國(guó)生活飲用水水質(zhì)檢驗(yàn)方法 中也統(tǒng)一規(guī)定為過硫酸啊銨法，而用磷酸一高碘酸鉀比色法對(duì)水中錳進(jìn)行了測(cè) 定，在對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了探

7、討本法顯色穩(wěn)定、重現(xiàn)性好、回收率高、操 作簡(jiǎn)便不污染環(huán)境，因此，可以代替過硫酸銨法。測(cè)定錳的便捷方法，示波極譜法:目前基層實(shí)驗(yàn)室多用過硫酸銨分光光度 法(GB 5 7 5 O85 )由于該法靈敏度較低，國(guó)家對(duì)生活飲用水中錳的限量(W 0.1 mg /L,)處于該法標(biāo)準(zhǔn)曲線的最低管，吸光度低，測(cè)定誤差較大，而在 0.2mol/L /H 3B O 3l % N a 2S O ：體系中，以示波極譜法測(cè)定水中錳，方 法簡(jiǎn)、單快、速準(zhǔn)確，水樣不需預(yù)處理，可直接測(cè)定.水中錳的快速檢測(cè)方法的研究：將高碘酸鉀氧化法進(jìn)行改進(jìn)，研究一種在 常溫下即可顯色，快速測(cè)定水中錳濃度的試劑，試劑分為試劑I （緩沖試劑焦磷

8、酸鉀-乙酸鈉）和試劑11（氧化試劑）采用固體粉末獨(dú)立包裝，保質(zhì)期延長(zhǎng)，是一 種準(zhǔn)確、靈敏快速、簡(jiǎn)便的錳的測(cè)定方法。消除水質(zhì)中錳測(cè)定干擾的方法研究：采用火焰原子吸收分光光度法測(cè)定水 中錳，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)錳的回收率較低。通過用火焰原子吸收分光光度法檢測(cè)計(jì)算 不同水樣錳的回收率，研究水體中共存物質(zhì)對(duì)錳測(cè)定的干擾、抑制及消除。研 究發(fā)現(xiàn)在水樣中加入一定比例的鈣溶液，可使水中錳得到滿意的回收率，在實(shí) 際水樣錳的測(cè)定中，如果采用火焰原子吸收分光光度法，樣品最好在加入鈣溶 液后再測(cè)定，以免測(cè)定結(jié)果低于水樣實(shí)際值。如果樣品中的錳含量較低，也可 考慮采用石墨爐法，以硝酸鎂為基體改進(jìn)劑的石墨爐法也能得到滿意的回收檢測(cè)

9、錳（痕量）新興技術(shù)：ICP-MS分析技術(shù)是近十幾年來發(fā)展最為迅速的 無機(jī)微量及痕量元素分析技術(shù)之一，由于該敏感性高、檢出下限低等特點(diǎn)使其 成為一種最有效的多種元素同時(shí)快速檢測(cè)的分析方法，具有未知物元素的定性、 半定量、定量、同位素稀釋法和同位素比值的快速測(cè)定能力，高純物中微量、 痕量雜質(zhì)的定量分析，可測(cè)至ppt級(jí)，線性動(dòng)態(tài)范圍可直接檢測(cè)從ppt到數(shù)百ppm 濃度，檢出限一般比ICP-AES低23個(gè)數(shù)量級(jí)9。近幾年來水中痕量錳的測(cè)定方 法發(fā)展較快，吸光度測(cè)定法由于引入浮選劑或絡(luò)合劑進(jìn)行富集、濃縮，靈敏度 顯著提高。催化光度法應(yīng)用廣泛，檢出限一般可達(dá)0ox n g / m可直接測(cè)定環(huán) 境水樣中痕量

10、錳。催化熒光法、極譜法和催化極譜法測(cè)定錳，動(dòng)態(tài)線性范圍較 寬，可以免除預(yù)富集步驟或可以稀釋試液以降低干擾組分的濃度，具有良好的 前景。現(xiàn)階段各地科研部門主要研究方向是通過對(duì)不同分光光度法測(cè)定水中錳的 不確定度分析（包括檢測(cè)限測(cè)量不確定度的分析）來評(píng)判新方法是否有效合理， 靈敏度是否滿足衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。例如對(duì)火焰原子分光光度法確定錳測(cè)量不確定度最 主要來源是工作曲線擬合、消解過程、重復(fù)測(cè)定。通過合理選擇不確定度分量， 建立有效的質(zhì)量控制程序，優(yōu)化評(píng)定過程，達(dá)到對(duì)不確定度合理分析的目的。三小結(jié)：由于水質(zhì)中元素眾多，基體極為復(fù)雜而沒有規(guī)律?；瘜W(xué)法作為水中檢測(cè)錳的 傳統(tǒng)方法，由于其于靈敏度、穩(wěn)定性和分析速度

11、上均不太理想，逐步被AAS法取 代10。盡管AAS法已做到自動(dòng)化操作，但僅局限于單元素測(cè)定，受復(fù)雜譜線影響， 結(jié)果也難以確保重現(xiàn)、真實(shí)。近年來對(duì)同時(shí)進(jìn)行多元素檢測(cè)的要求更強(qiáng)烈，人們 開始關(guān)注ICP-AES法和ICP-MS法，盡管這兩種方法都能在極短的時(shí)間內(nèi)同時(shí)檢測(cè) 出極低含量的多元素，但儀器昂貴，操作費(fèi)用高。隨著國(guó)力的增強(qiáng)和檢測(cè)技術(shù)的不斷完善，ICP-AES和ICP-MS法將在基層實(shí)驗(yàn)室廣泛應(yīng)用。參考文獻(xiàn)石娟，龍炳清，陳攀江，等.德新-袁家-黃許區(qū)域地下水錳污染 問題研究J.安全與環(huán)境工程，2006，13(3)： 33-35.中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T5750.6-2006.生活飲用水

12、標(biāo) 準(zhǔn)檢驗(yàn)方法金屬指標(biāo)S.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007: 122-125.黃鋒.過硫酸銨分光光度法測(cè)定水中錳的不確定度評(píng)定J.化學(xué) 工程與裝備，2009 ( 6 ): 134-135.傅妍芳，鄧金花，蔡淑珍，等.水中錳的快速檢測(cè)方法的研究J.廣東化工，2010, 37 ( 5 ) : 200,206.吳惠剛，黃誠(chéng)，周日東，等.無火焰與火焰原子吸收法測(cè)定飲用 水中錳J.中國(guó)熱帶醫(yī)學(xué)，2008, 8 ( 1 ): 2038-2039.潘寧.原子吸收光譜法測(cè)定水中錳的測(cè)量不確定度J.內(nèi)蒙古石 油化工，2008 ( 11 ): 35-37.田佩瑤，項(xiàng)新華，趙素娟，等.生活飲用水中鐵和錳檢測(cè)能力驗(yàn) 證結(jié)果與檢測(cè)方法分析J.衛(wèi)生研究，2010, 39 ( 4 )： 5