化學(xué)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)色譜周倩如

1、職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)與檢測(cè)第四章 化學(xué)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)周倩如 重慶市疾病預(yù)防控制中心 2014-5-13離子選擇性電極法 離子選擇性電極法也稱直接電位法，是利用膜電位把被測(cè)離子的活度表現(xiàn)為電極電位值，通過(guò)測(cè)定電極電位值來(lái)確定溶液中離子濃度的方法。 離子選擇電極的結(jié)構(gòu)一般都是由敏感膜、內(nèi)參比電極和內(nèi)參比溶液組成。并且膜材料和內(nèi)參比液中均含有與待測(cè)離子相同的離子，其中膜電位的產(chǎn)生機(jī)理是基于電極膜和溶液界面的離子交換作用。離子選擇性電極法測(cè)量裝置示意圖2022-7-6當(dāng)電極置于溶液中，在電極膜和溶液界面將發(fā)生離子交換及擴(kuò)散作用，這就改變了兩相界面原有的電荷分布，因而形成了雙電層，產(chǎn)生了膜電位。由于內(nèi)參比

2、電極電位固定，內(nèi)參比溶液的有關(guān)離子活度恒定，所以離子選擇電極電位只隨溶液中待測(cè)離子的活度變化而變化，并且兩者關(guān)系符合能斯特方程。 離子選擇電極電位不能直接測(cè)出，通常是以離子選擇性電極為指示電極，飽和甘汞電極作為參比電極，插入被測(cè)溶液中構(gòu)成原電池，然后通過(guò)測(cè)量原電池電動(dòng)勢(shì)來(lái)求得被測(cè)離子的活度（或濃度）。在一定條件下原電池的電動(dòng)勢(shì)與被測(cè)離子活度的對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系，通過(guò)測(cè)量原電池電動(dòng)勢(shì)，便可對(duì)被測(cè)離子進(jìn)行定量測(cè)定。2022-7-6離子選擇性電極法 空氣中氟化氫和氟化物用浸漬玻璃纖維濾紙采集，洗脫后，用離子選擇電極測(cè)定氟離子的含量。 樣品處理：將采過(guò)樣的濾紙放入塑料燒杯中，加入16ml 鹽酸溶液和2

3、ml 水；用玻璃棒將濾紙搗碎，放入1 根鐵芯塑料套攪拌子，于磁力攪拌器上攪拌35min，將濾紙打成漿狀。供測(cè)定。若樣品液中待測(cè)物的濃度超過(guò)測(cè)定范圍，可用鹽酸溶液稀釋后測(cè)定，計(jì)算時(shí)乘以稀釋倍數(shù)。 樣品測(cè)定：用測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列的操作條件測(cè)定樣品溶液和樣品空白對(duì)照溶液。測(cè)得的樣品電位值減去空白對(duì)照的電位值后，由標(biāo)準(zhǔn)曲線得氟的含量（g）。 處理后，向標(biāo)準(zhǔn)系列各杯加入1.3ml 氨水溶液和23滴指示劑，在攪拌下用鹽酸溶 液和氨水溶液調(diào)節(jié)溶液呈藍(lán)綠色。加5ml總離子強(qiáng)度緩沖液，插入氟電極及飽和甘汞電極，繼續(xù)攪拌45min，停止后，測(cè)量溶液的電位（mV）值。再攪拌12min，停止后，再測(cè)量電位值（mv）。如此操

4、作直至讀數(shù)不變?yōu)橹埂?022-7-6氟化氫和氟化物的離子選擇電極法注意事項(xiàng) 終點(diǎn)判斷：讀數(shù)不變不是指到儀器的顯示數(shù)值不變?yōu)橹?，而是根?jù)IUPAC（國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)）推薦響應(yīng)時(shí)間定義，電位變化1mV/min時(shí)可認(rèn)為響應(yīng)達(dá)到平衡。重要的是，在標(biāo)準(zhǔn)液與樣液測(cè)量中，應(yīng)按完全一樣的方式進(jìn)行。 氟電極的檢測(cè)線性范圍為為10-1-10-6mol/l，磷酸根、乙酸根、鹵素離子、硝酸根離子、硫酸根離子和碳酸氫根離子均不干擾測(cè)定。Fe3+、Al3+、Be2+、Th4+等可與F-絡(luò)合，使結(jié)果偏低。 pH的影響：pH 甲酰胺 乙腈 甲醇 乙醇 丙醇 丙酮 二氧六環(huán) 四氫呋喃 甲乙酮 正丁醇 乙酸乙酯 乙醚 異

5、丙醚 二氯甲烷氯仿溴乙烷苯四氯化碳二硫化碳環(huán)己烷己烷煤油(最小)2022-7-6高效液相色譜法流動(dòng)相 流動(dòng)相使用的注意事項(xiàng) 使用的溶劑必須是HPLC級(jí)別的，水最好是18.2M的超純水。 使用前應(yīng)使用0.45m或更小孔徑濾膜過(guò)濾，目的是除去溶劑中的微小顆粒，避免堵塞色譜柱，尤其在使用無(wú)機(jī)鹽配制的緩沖液時(shí)。 脫氣，目的是除去流動(dòng)相中因溶解或混合而產(chǎn)生的氣泡。 使用了緩沖鹽的流動(dòng)相應(yīng)當(dāng)天配制。2022-7-6高效液相色譜法流動(dòng)相 原理：空氣中五氯酚用微孔濾膜與乙二醇吸收液串聯(lián)采 樣，經(jīng)C18色譜柱分離,紫外檢測(cè)器檢測(cè)，以保留時(shí)間定性，峰高或峰面積定量。 樣品檢測(cè)：將采樣后的吸收液搖勻，吸收液定量轉(zhuǎn)移

6、至具塞試管中，用甲醇洗滌吸收管及微孔濾膜，并定容至10.0mL，搖勻，供測(cè)定。2022-7-6酚類化合物的五氯酚及其鈉鹽的高效液相色譜法離子色譜法（IC）是利用色譜技術(shù)測(cè)定水溶液中帶正電荷或負(fù)電荷的離子態(tài)物質(zhì)的方法，屬高效液相色譜法的一種。根據(jù)分離機(jī)理不同，離子色譜（IC）可分為離子交換色譜（HPIC）、離子排斥色譜（HPIEC）和離子對(duì)色譜（MPIC）三種。離子色譜法的優(yōu)點(diǎn)：分析過(guò)程快速、方便靈敏度高選擇性好可同時(shí)分析多種離子化合物運(yùn)行費(fèi)用非常低，無(wú)需特殊試劑分離柱的穩(wěn)定性好，容量高2022-7-6離子色譜法 分離方式選擇： 首先應(yīng)了解待測(cè)化合物的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及樣品的 基體情況，如無(wú)機(jī)還

7、是有機(jī)離子，離子的電荷數(shù)，是酸還 是堿，親水還是疏水，是否為表面活性化合物等。待測(cè)離 子的疏水性和水合能是決定選用何種分離方式的主要因素。 水合能高和疏水性弱的離子，如Cl-或K+，最好用離子交換分離。 水合能低和疏水性強(qiáng)的離子，如高氯酸（ClO4-）或四丁基銨，最好用親水性強(qiáng)的離子交換分離柱或離子對(duì)分離。 有一定疏水性也有明顯水合能的pKa值在17之間的離子，如乙酸鹽或丙酸鹽，最好用離子排斥分離。 有些離子，既可用陰離子交換分離，也可用陽(yáng)離子交換分離，如氨基酸，生物堿和過(guò)渡金屬等，就要進(jìn)行適用性 的選擇。2022-7-6離子色譜法 離子色譜的基本流程圖：2022-7-6離子色譜法淋洗液 泵色

8、譜柱檢測(cè)器 泵液分離 檢測(cè) 記錄F-NO3-SO42-Cl-NO2-Br-HPO42-進(jìn)樣閥抑制器檢測(cè)池進(jìn)樣 離子色譜的淋洗液：碳酸根系統(tǒng)和氫氧根系統(tǒng)。 離子色譜的檢測(cè)器： 對(duì)無(wú)紫外或可見(jiàn)吸收以及強(qiáng)離解的酸和堿，最好用電導(dǎo)檢測(cè)器； 具有電化學(xué)活性和弱離解的離子，最好用安培檢測(cè)器； 對(duì)離子本身或通過(guò)柱后反應(yīng)后生成的絡(luò)合物在紫外可見(jiàn)有吸收或能產(chǎn)生熒光的離子和化合物，最好用UV/VIS或熒光檢測(cè)器。 使用最多的是電導(dǎo)檢測(cè)器。2022-7-6離子色譜法 電導(dǎo)檢測(cè)器： 檢測(cè)具有電導(dǎo)性化合物的通用型檢測(cè)器，測(cè)定溶液流過(guò)電導(dǎo)池電極時(shí)的電導(dǎo)率。 使用電導(dǎo)檢測(cè)器存在的問(wèn)題： 離子色譜的流動(dòng)相是電解質(zhì)溶液，樣品以電解質(zhì)溶液為背景，而被測(cè)物的濃度又大大小于流動(dòng)相電解質(zhì)的濃度，這樣難以測(cè)量由于樣品離子的存在而產(chǎn)生的微小電導(dǎo)的變化。 利用抑制器可以除去流動(dòng)相中的高濃度電解質(zhì)，把背景電導(dǎo)加以抑制，從而解決了在離子色譜中使用電導(dǎo)檢測(cè)器的問(wèn)題。2022-7-6離子色譜法溶液溶液至至檢測(cè)檢測(cè)池池電電極極 檢測(cè)檢測(cè)池池 離子色譜的使用要點(diǎn)： 氮?dú)獾淖饔茫浩帘慰諝庵卸趸嫉母蓴_。 淋洗液濃度增加，峰面積會(huì)減小。 水和試劑的純度一定要盡量高。 樣品與液相一樣，要用0.45或0.22m濾膜過(guò)濾。2