1-2-噻唑偶氮-2-萘酚濁點萃取石墨爐原子吸收光譜法測定痕量鎘

1廢水處理中的痕量鎘鎘是有害毒性物質(zhì)之一。攝入的痕量鎘傾向于在臟器中積累而損害組織器官,并具有致畸和致突變作用。鎘是聯(lián)合國糧農(nóng)組織及世界健康組織(FAO/WHO)所確定第3位優(yōu)先研究的污染物,是環(huán)境科學(xué)和生命科學(xué)中優(yōu)先測定的元素之一。因此,準(zhǔn)確測定生物和環(huán)境樣品中的痕量鎘具有重要意義。由于環(huán)境樣品基體復(fù)雜,鎘的含量比較低,直接進(jìn)行樣品分析存在一定的干擾,可能導(dǎo)致一定的誤差,所以從復(fù)雜基體中分離富集超痕量鎘是解決此問題的有效途徑。濁點萃取法是近年來出現(xiàn)的一種新興的環(huán)保型液-液萃取技術(shù),它不使用揮發(fā)性的有機(jī)溶劑,不影響環(huán)境。近年來濁點萃取成功地用于金屬元素的分離富集。TAN濁點萃取-石墨爐原子吸收光譜法測定痕量鎘未見報道。本文以1-(2-噻唑偶氮)-2-萘酚為螯合劑,以TritonX-114非離子表面活性劑作萃取劑,進(jìn)行了濁點萃取痕量鎘的各種條件的研究,并用石墨爐原子吸收光譜法測定了表面活性劑相中的鎘,建立了測定痕量鎘的新方法,并用于環(huán)境水樣中痕量鎘的測定。2實驗部分2.1樣品溶液配制P-E.Aanalyst800原子吸收分光光度計(美國P-E公司)包括AS-800自動進(jìn)樣器及鎘空心陰極燈。鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000μg/mL):由高純鎘粉按常規(guī)方法配制,工作溶液(100μg/L)由標(biāo)準(zhǔn)儲備液稀釋。1-(2-噻唑偶氮)-2-萘酚(TAN)(東京化成工業(yè)株氏會社產(chǎn)品),配成2.0×10-3mol/L甲醇溶液。TritonX-114(曲拉通X-114,美國Sigma公司),配成50g/L溶液。pH緩沖溶液(硼酸體系),其他試劑均為分析純。實驗用水為超純水。2.2進(jìn)口壓力和進(jìn)樣量波長:228.8nm;燈電流;4mA;狹縫寬度:0.7nm;載氣Ar的壓力:3.5—4.0MPa;進(jìn)樣量:20μL;儀器升溫程序見表1。2.3實驗方法2.3.1緩沖溶液與ph9.0復(fù)合成分配相取一定量鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液于15mL離心管中,加入2.0×10-4mol/LTAN溶液1.0mL、1%TritonX-114溶液0.5mL、pH9.0緩沖溶液1mL,用二次蒸餾水稀至10mL,搖勻,置于40℃恒溫水浴中,加熱15min后,以4000r/min離心15min使分相。分相后的溶液在冰浴中冷卻至接近0℃,使表面活性劑相變成粘滯的液相,然后反轉(zhuǎn)離心管棄去水相,用0.1mol/LHNO3-甲醇溶液定容至0.5mL,以降低表面活性劑相的粘度,溶液由自動進(jìn)樣器直接加入石墨爐原子吸收分光光度計的石墨管中進(jìn)行測定。2.3.2預(yù)處理自來水、井水、河水樣品用0.45μm孔徑的濾膜過濾以除去懸浮在水中的微粒,貯于6℃的冰箱中。對10mL樣品加入1mL含0.6%TritonX-114和2.4×10-4mol/LTAN溶液及1mLpH9.0緩沖溶液,按上述步驟操作。3結(jié)果與討論3.1不同ph值的緩沖溶液對鎘萃取的影響在濁點萃取金屬離子時,需要合適的螯合劑與金屬離子形成疏水性的螯合物,然后萃取到表面活性劑相。溶液的酸度越小,則被萃取的物質(zhì)的分配比越大,越有利于萃取,但酸度過低則可能引起金屬離子的水解,或其他干擾反應(yīng)發(fā)生,所以應(yīng)根據(jù)不同的金屬離子控制適宜的酸度。因此,試驗了不同pH值時鎘的濁點萃取。結(jié)果如圖1:隨著pH值的增加,吸光度值也逐漸增加,在pH8.0—10.0時吸光度值穩(wěn)定且信號較強(qiáng),因而選擇pH9.0作為實驗的pH。緩沖溶液具有的緩沖能力是一定的,使用不同體積的緩沖溶液對金屬離子的萃取具有一定的影響。因此,試驗了不同體積的pH9.0的緩沖溶液對鎘的萃取的影響。結(jié)果表明,加入pH9.0的緩沖溶液0.8mL以上,吸光度值就已趨于穩(wěn)定,并出現(xiàn)一平臺。實驗選擇1.0mLpH9.0的緩沖溶液。3.2nx-4介質(zhì)中nd2+吸光度值的測定螯合劑對萃取率的影響見圖2,在pH9.0和體積分?jǐn)?shù)為0.05%TritonX-114介質(zhì)中對含5μg·L-1Cd2+的10mL溶液測定,隨著TAN濃度的增加,吸光度值逐漸增大且趨于穩(wěn)定,當(dāng)濃度大于0.8μmol/L時,吸光度值達(dá)到最大值,并出現(xiàn)一平臺。實驗中選擇TAN濃度20μmol/L。3.3tri鄉(xiāng)村型表面活性劑最佳劑量的確定TritonX-114濃度的大小決定了表面活性劑相體積的大小,要提高萃取效率和富集能力,在保證萃取完全的前提下,盡可能減少相比,本實驗試驗了TritonX-114濃度對萃取的影響,結(jié)果如圖3。隨著TritonX-114濃度的增加,吸光度值逐漸增大且趨于穩(wěn)定,當(dāng)濃度達(dá)到0.04%時吸光度值達(dá)到最大值,并出現(xiàn)一平臺。隨著加入的TritonX-114的量不斷增加,離心后所得的表面活性劑富集相的體積也不斷增加,且流動性增強(qiáng)易與水相一起倒出。因此,實驗中選擇0.05%的TritonX-114作為測定條件。3.4萃取時間和溫度為了在盡可能低的平衡溫度和最短的時間達(dá)到完全萃取,試驗了不同平衡溫度和時間對萃取率的影響。實驗結(jié)果表明,平衡溫度40℃時,平衡時間10min以上萃取完全,實驗中選擇15min的平衡時間。3.5離心5in以上試驗了不同離心時間對鎘萃取的影響,結(jié)果如圖4所示,離心5min以上,吸光度值就已達(dá)到最大值并出現(xiàn)一平臺。實驗中選擇離心15min作為測定條件。3.6萃取強(qiáng)度的影響加入不同濃度的NaNO3,試驗了離子強(qiáng)度對萃取的影響,實驗結(jié)果表明當(dāng)NaNO3濃度不超過0.06mol/L時,離子強(qiáng)度對萃取和測定靈敏度沒有明顯的影響。3.7共存離子的影響實驗了常見陰、陽離子對鎘的濁點萃取的影響,結(jié)果見表2。在擬定條件下,測定10μg·L-1鎘溶液,以相對誤差≤5%為限。結(jié)果表明,大量K+、表2共存離子對鎘萃取的影響①非上限。Na+、Ba2+、Ca2+、Mg2+、Al3+、Cl-、NO-3、SO2?442-的對鎘的測定沒有干擾。3.8線性范圍、檢出限在選定的上述最佳實驗條件下,所得校準(zhǔn)曲線回歸方程為A=0.0461C(μg/L)+0.0068,相關(guān)系數(shù)r為0.9988,檢出限為0.037μg·L-1,線性范圍0—20μg·L-1。富集倍率為20。3.9在廢水分析和再處理中對自來水、飲用水、湖水按實驗方法進(jìn)行測定和回收試驗,結(jié)果見表3?；厥章试?7.8%—102.9%。4濁點萃取分相法濁點萃取是一種簡單、安全、快捷的分離富集痕量金屬的方法。TAN是一種穩(wěn)定的絡(luò)合劑,