濁點(diǎn)萃取-火焰原子吸收光譜法測定痕量鉛

濁點(diǎn)萃取-火焰原子吸收光譜法測定痕量鉛

鉛是人體的一種有害因素，通常分布在自然界。它很容易通過水和食物進(jìn)入人體。如果體內(nèi)超過一定量，它就會中毒。中毒對神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟和血液循環(huán)系統(tǒng)都有顯著影響。因此，對于環(huán)境中的鉛含量，尤其是環(huán)境中的水含量，有重要意義。水中的鉛含量很低，很難通過火焰原子吸收法直接測定。因此，應(yīng)采用一定的分離和富有成效的技術(shù)。常用的分離和提取方法包括：。濁點(diǎn)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),不使用揮發(fā)性的有機(jī)溶劑,不影響環(huán)境.濁點(diǎn)萃取法以表面活性劑膠束水溶液的溶解性和濁點(diǎn)現(xiàn)象為基礎(chǔ),通過改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)如溶液pH值、溫度等引發(fā)相分離,將疏水性物質(zhì)與親水性物質(zhì)分離.它具有經(jīng)濟(jì)、安全、高效、簡便等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛用于環(huán)境科學(xué)研究中.有報(bào)道濁點(diǎn)萃取與原子吸收光譜法聯(lián)用測定痕量銅、鈷和鎳等,但利用PAN濁點(diǎn)萃取-火焰原子吸收光譜法測定痕量鉛未見報(bào)道.筆者詳細(xì)研究了以1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)為絡(luò)合劑,用TritonX-114非離子表面活性劑濁點(diǎn)萃取痕量鉛的各種條件,并用火焰原子吸收光譜法測定表面活性劑相中的鉛,建立了測定痕量鉛的新方法,并用于水樣中痕量鉛的測定.1實(shí)驗(yàn)部分1.1標(biāo)準(zhǔn)溶液和工作溶液P-EAAnalyst800原子吸收分光光度計(jì)(美國,PE公司)及鉛空心陰極燈;ROTANTA460離心機(jī)(德國,Hettich公司).鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液(ρ(Pb)=1000μg/mL)由高純鉛按常法配制,工作溶液(ρ(Pb)=10μg/mL)由標(biāo)準(zhǔn)貯備液稀釋;PAN(德國,Merck公司),配成2.0×10-3mol/L的甲醇溶液;TritonX-114(美國,Sigma公司),配成50g/L的溶液;pH8.0的磷酸鹽緩沖溶液(c(KH2PO4)=0.1mol/L).其他試劑均為分析純,實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水.1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1火焰原子吸收分光光度法取一定量的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液于50mL離心管中,加入2.0×10-3mol/LPAN溶液0.5mL、50g/L的TritonX-114溶液0.5mL\,pH8.0緩沖溶液1mL,用二次蒸餾水稀釋至50mL,搖勻,置于40℃恒溫水浴中,加熱15min后,以5000r/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,用濾紙條吸去管口殘留的水以防止其回流,得到0.03mL左右的膠束相,再加入0.15mL含0.1mol/LHNO3的甲醇溶液以降低表面活性劑相的粘度,溶液直接進(jìn)入火焰原子吸收分光光度計(jì)進(jìn)行測定.儀器工作條件:檢測光波長:283.3nm;燈電流:10mA;狹縫寬度:0.7nm;燃燒器高度:180mm;乙炔流量:2L/min;空氣流量:17L/min.1.2.2樣品的預(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.對50mL樣品加入1mL含26g/LTritonX-114和1.1×10-3mol/LPAN的溶液及1mLpH8.0緩沖溶液,按上述步驟操作.2結(jié)果和討論2.1萃取溶劑ph值對鉛萃取率的影響在濁點(diǎn)萃取金屬離子時(shí),需要合適的絡(luò)合劑與金屬離子形成疏水性的絡(luò)合物,然后被萃取到表面活性劑相,萃取率取決于絡(luò)合物形成溶液的pH值.因此,試驗(yàn)了不同pH值時(shí)鉛的萃取率,結(jié)果見圖1.從圖1可見,在pH7.0~9.0時(shí)萃取率達(dá)100%,故選擇pH8.0作為實(shí)驗(yàn)溶液的酸度.2.2離子強(qiáng)度的影響試驗(yàn)了不同緩沖溶液濃度對鉛萃取率的影響.結(jié)果表明,在50mL溶液中,加入緩沖溶液0.2mL以上,鉛萃取率達(dá)100%.實(shí)驗(yàn)選擇加入1.0mLpH8.0緩沖溶液.加入不同濃度的NaNO3,試驗(yàn)離子強(qiáng)度對鉛萃取率的影響.當(dāng)NaNO3濃度不超過0.4mol/L時(shí),離子強(qiáng)度對萃取率和測定靈敏度沒有明顯的影響.2.3tri能力擴(kuò)增介質(zhì)中pan萃取率的優(yōu)化試驗(yàn)了絡(luò)合劑PAN濃度對鉛萃取率的影響,結(jié)果如圖2所示.在pH8.0和0.5g/LTritonX-114介質(zhì)中,對含40μg/L鉛的50mL溶液,當(dāng)PAN濃度大于8×10-7mol/L時(shí),鉛萃取率達(dá)到100%.實(shí)驗(yàn)選擇2.0×10-5mol/LPAN.2.4tri頓x-119濃度的影響在保證萃取完全的前提下,盡可能減少相比,以提高萃取效率和富集能力.TritonX-114的濃度大小決定了表面活性劑相的體積大小,為此,試驗(yàn)了TritonX-114濃度對萃取率的影響,結(jié)果如圖3所示.當(dāng)TritonX-114的濃度達(dá)到0.5g/L時(shí),萃取率達(dá)100%;繼續(xù)增加TritonX-114的濃度,萃取率恒定.但由于表面活性劑相體積增加,使單位體積內(nèi)鉛濃度下降,原子吸收光譜測定的信號即吸光度下降.為保證萃取完全的情況下提高測定靈敏度,因此,選擇TritonX-114濃度為0.5g/L.2.5萃取時(shí)間和溫度的選擇為了在盡可能低的平衡溫度和最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到完全萃取,試驗(yàn)了不同平衡溫度和時(shí)間對萃取率的影響.平衡溫度40℃時(shí),平衡時(shí)間10min以上萃取完全.實(shí)驗(yàn)中選擇15min的平衡時(shí)間.2.6甲醇溶液的粘度濁點(diǎn)萃取后得到的表面活性劑相是粘稠狀的液體.為了方便地把表面活性劑富集相引入原子吸收分光光度計(jì)的霧化器,相分離后,將含0.1mol/LHNO3的甲醇溶液加入到表面活性劑相以降低粘度.當(dāng)加入甲醇的體積小于150μL時(shí),信號降低是由于溶液的粘度起主導(dǎo)作用,單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入霧化器的溶液量較少;而隨著加入甲醇體積的增加,溶液粘度下降,但稀釋作用使溶液濃度降低起主導(dǎo)作用,導(dǎo)致吸收信號下降(見圖4).實(shí)驗(yàn)中選擇加入0.15mL0.1mol/LHNO3的甲醇溶液.2.7大量樣品的測定試驗(yàn)了常見陰、陽離子對鉛回收率的影響,結(jié)果見表1.發(fā)現(xiàn)大量的K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NO-3、SO2?442-、Cl-對鉛的測定沒有干擾.2.8方法的檢出限、測定下限以及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差當(dāng)TritonX-114濃度為0.5g/L,富集50mL樣品,富集相中加入150μL含0.1mol/LHNO3的甲醇溶液時(shí),方法的檢出限(3σ)為0.82μg/L,工作曲線線性范圍為0.82~120μg/L,回歸方程為A=0.0022ρ(Pb)+0.003(ρ(Pb)單位為μg/L),相關(guān)系數(shù)r為0.998,富集倍數(shù)為66倍,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.5%(n=10,ρ(Pb)=20μg/L).2.9在水樣中測定鉛及其回收率對自來水、井水和河水按實(shí)驗(yàn)方法分別進(jìn)行鉛含量測定和回收率試驗(yàn),結(jié)果見表2.3在濁點(diǎn)萃取劑中的應(yīng)用濁點(diǎn)萃取是一種簡單、安全、快捷的分離