濁點(diǎn)萃取_分光光度法測(cè)定水中痕量六價(jià)鉻

1、濁點(diǎn)萃取-分光光度法測(cè)定水中痕量六價(jià)鉻金洪洙,張曉霞*,劉東方,黃學(xué)銘(長(zhǎng)春理工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130022摘 要:利用非離子表面活性劑T r iton X -114的濁點(diǎn)現(xiàn)象萃取,以二苯碳酰二肼為顯色劑,采用分光光度法測(cè)定水中痕量六價(jià)鉻,優(yōu)化了試驗(yàn)條件,考察了共存離子的干擾。方法在0mg /L 12.0mg /L 范圍內(nèi)線性良好,檢出限為0.0015m g /L,標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定的R SD 為2.7%,水樣加標(biāo)回收率為98.1%102%。關(guān)鍵詞:六價(jià)鉻;濁點(diǎn)萃取;分光光度法;水質(zhì)中圖分類號(hào):O 657.32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1006 2009(200904-0051

2、-03D eter m i nation of Trace Cr( i n W ater by Spectrophoto m etryw ith C l oud Poi nt ExtractionJIN H ong zhu ,Z HANG X iao x ia *,LIU Dong fang ,HUANG Xue m i n g(Co llege of Che m istry and Environm en t a l Eng i n eering,Changchun University of Science andT echno logy,Changchun,J ilin 130022,C

3、hina Abst ract :A m ethod w as established for de ter m i n ation trace Cr( i n w ater by spectrophoto m etry w ith d i phenylcar bohydrazide as co l o r revea l agent and cloud point ex traction of surface active agent Tr iton X 114.The experi m ental conditi o ns w ere opti m ized and effect o f i

4、nterferi n g i o n w as observed to produce t h e fo llo w i n g results :good linearity i n the range fro m 0m g /L to 12.0m g /L,the detection li m its 0.0015m g /L ,the RSD s of thestandard so l u ti o n 2.7%,the recover i e s o fw ater sa m ples fro m 98.1%to 102%.K ey w ords :C r( ;C l o ud po

5、i n ;t Spectrophoto m etry ;W ater qua lity 收稿日期:2009-02-18;修訂日期:2009-05-12作者簡(jiǎn)介:金洪洙(1971 ,男,吉林延吉人,在讀碩士,研究方向?yàn)榄h(huán)境友好材料。*通訊作者:張曉霞六價(jià)鉻化合物及其鹽類的毒性比三價(jià)鉻大近百倍,是水質(zhì)監(jiān)測(cè)的重要指標(biāo)之一。濁點(diǎn)萃取法萃取效率高,應(yīng)用范圍廣,操作簡(jiǎn)便,易與其他分析儀器聯(lián)用,已成功應(yīng)用于痕量金屬離子的檢測(cè)1-3。環(huán)境水樣中六價(jià)鉻的測(cè)定主要有二苯碳酰二肼分光光度法、原子吸收分光光度法、等離子體發(fā)射光譜法、硫酸亞鐵銨滴定法等4-5,其中分光光度法是國(guó)內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)方法。為了在缺少大型分析儀器的情

6、況下獲得更高的檢測(cè)靈敏度,今采用濁點(diǎn)萃取-分光光度法測(cè)定水中六價(jià)鉻,結(jié)果令人滿意。1 試驗(yàn)1.1 濁點(diǎn)萃取原理當(dāng)離子表面活性劑水溶液加熱超過(guò)某一溫度時(shí),溶液出現(xiàn)渾濁和相分離,該現(xiàn)象即為濁點(diǎn)現(xiàn)象,此時(shí)的溫度稱為濁點(diǎn)溫度。靜置一段時(shí)間(或離心后會(huì)形成兩個(gè)透明的液相,即小體積的表面活性劑相和水相(表面活性劑濃度接近臨界膠束濃度C M C,這種現(xiàn)象是一種可逆過(guò)程。濁點(diǎn)現(xiàn)象是由于隨著溫度升高,表面活性劑的膠束尺寸增大,氫鍵的結(jié)合力不足以保持水分子連接在醚的氧原子上引起的。溶解在溶液中的疏水性物質(zhì)與表面活性劑的疏水基團(tuán)結(jié)合,析相時(shí)被萃取入表面活性劑相,而親水性物質(zhì)則留在水相,這種利用濁點(diǎn)現(xiàn)象使樣品中疏水性

7、物質(zhì)與親水性物質(zhì)分離的萃取方法稱為濁點(diǎn)萃取。同時(shí),由于表面活性劑相的體積遠(yuǎn)小于水相,分析物在與基體成分分離的同時(shí)得到了富集1。51 第21卷 第4期環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)2009年8月1.2 主要儀器與試劑721E 型可見光分光光度計(jì),上海光譜儀器有限公司;電熱恒溫水浴鍋,北京醫(yī)療設(shè)備總廠。100m g /L 六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液;5%Triton X -114溶液,北京拜爾迪生物公司;二苯碳酰二肼溶液:稱取0.2g 二苯碳酰二肼(北京化學(xué)試劑公司溶解于100mL 95%乙醇溶液中,邊攪拌邊加入10%硫酸溶液400mL 。1.3 試驗(yàn)方法 于25mL 比色管中依次加入3.0mL 1.00m g /L

8、 六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液和1.5mL 二苯碳酰二肼溶液,5m i n 10m i n 后加入6mL 5%Triton X -114表面活性劑,控制p H 值為0.5,用水稀釋至刻度,充分搖勻。放入恒溫水浴于35!加熱30m i n ,取出后待完全分相,棄去上層水相,富膠束相用水稀釋至10mL 。在冰箱冷藏室冷卻6m i n 8m i n ,用2c m 比色皿于540n m 處測(cè)量吸光值。2 結(jié)果與討論2.1 非離子表面活性劑種類的選擇 當(dāng)溫度升高到65!以上,六價(jià)鉻與二苯碳酰二肼顯色體系的紫色開始褪色;當(dāng)溫度達(dá)到76!時(shí),顯色體系幾乎變成無(wú)色溶液。故該試驗(yàn)選擇濁點(diǎn)溫度較低的非離子表面活性劑Triton

9、 X -114為萃取劑。試驗(yàn)表明,當(dāng)溫度高于濁點(diǎn)溫度時(shí),溶液分為兩相,當(dāng)Triton X -114溶液的體積分?jǐn)?shù)為0.1%5%時(shí),濁點(diǎn)在22.5!25!范圍變化,該溫度適合此顯色體系。2.2 吸收曲線以去離子水為參比,分別測(cè)定空白溶液和六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光值,結(jié)果見圖1。該試驗(yàn)選擇540nm為測(cè)定波長(zhǎng)。 圖1 吸收曲線2.3 冷卻時(shí)間的影響由于Tr iton X -114濁點(diǎn)溫度低,測(cè)定時(shí)如果室溫為22!25!,則溶液會(huì)變渾濁。因此,在測(cè)定前應(yīng)降低溶液溫度。分別于冰箱冷藏室(4!冷卻不同時(shí)間后,測(cè)量相同組分的吸光值,結(jié)果表明,冷卻時(shí)間為6m i n 8m i n 時(shí),吸光值穩(wěn)定不變。2.4 p

10、 H 值的影響考察了不同p H 值對(duì)吸光值的影響,結(jié)果見圖2。當(dāng)p H 值6時(shí),六價(jià)鉻與二苯碳酰二肼顯色體系的紫色完全褪去。該試驗(yàn)選擇控制p H 值為0.51.0。圖2 p H 值對(duì)吸光值的影響2.5 顯色劑用量固定其他試驗(yàn)條件,加入不同體積的顯色劑,測(cè)量溶液吸光值,結(jié)果見圖3。該試驗(yàn)選擇加入1.5m L顯色劑。圖3 顯色劑體積對(duì)吸光值的影響2.6 Triton X-114用量加入不同體積5%T riton X-114溶液,考察對(duì)吸光值的影響,結(jié)果見圖4。當(dāng)加入體積為5mL11mL 時(shí),吸光值基本不變。該試驗(yàn)選擇加入6mL,此時(shí)Triton X-114體積分?jǐn)?shù)為1.2%。圖4 T r i to

11、n X -114體積對(duì)吸光值的影響522.7 加熱溫度的影響在不同溫度下加熱30m i n ,結(jié)果見圖5。當(dāng)溫度高于Triton X-114濁點(diǎn)5!10!時(shí),萃取完全。該試驗(yàn)選擇加熱溫度為35!。 圖5 加熱溫度對(duì)萃取的影響2.8 加熱時(shí)間的影響固定加熱溫度為35!,改變加熱時(shí)間,結(jié)果見圖6。當(dāng)加熱時(shí)間為25m in40m i n 時(shí),吸光值波動(dòng)不超過(guò)0.003,說(shuō)明在此時(shí)間范圍內(nèi)萃取完全。該試驗(yàn)選擇加熱時(shí)間為30m i n。 圖6 加熱時(shí)間對(duì)萃取的影響2.9 干擾試驗(yàn)在最佳試驗(yàn)條件下,當(dāng)相對(duì)誤差#5%時(shí),500倍的NH +4、M n 2+、A l 3+、C l -、SO 2-4、NO -3、

12、P O 3-4,100倍的Ag +、Cd 2+、N i 2+、M g 2+,50倍的Zn 2+,5倍的Cu 2+、Pb 2+,1倍以下的Co 2+、Fe 2+、Fe 3+、B i 3+不干擾測(cè)定。2.10 工作曲線、檢出限與精密度試驗(yàn)在最佳試驗(yàn)條件下測(cè)定0m g /L12.0m g /L 六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液系列,以質(zhì)量( g 為橫坐標(biāo)、吸光值為縱坐標(biāo)繪制工作曲線,回歸方程為:A =0.0789m +0.001,相關(guān)系數(shù)r =0.9987,表觀摩爾吸光系數(shù) =1.48104L /(m o l %c m ,測(cè)定靈敏度得到了提高6-7。平行測(cè)定空白溶液20次,根據(jù)3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以斜率,計(jì)算方法檢出限為0

13、.0015m g /L,優(yōu)于火焰原子吸收光譜法(0.036m g /L8。平行測(cè)定3.00m g /L 六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液11次,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.7%。2.11 水樣測(cè)定與加標(biāo)回收試驗(yàn)分別取自來(lái)水和長(zhǎng)春市南湖水,用該方法測(cè)定,并做加標(biāo)回收試驗(yàn),結(jié)果見表1。表1 水樣測(cè)定與加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果水樣加標(biāo)量 /( g %L -1測(cè)定值 /( g %L -1回收率/%自來(lái)水26.5101湖水8.6928.81013 結(jié)語(yǔ)利用非離子表面活性劑Triton X -114的濁點(diǎn)現(xiàn)象萃取,采用分光光度法測(cè)定水中痕量六價(jià)鉻,方法靈敏度高,萃取劑無(wú)毒、不揮發(fā)、用量少,儀器配置簡(jiǎn)單,用于自來(lái)水和湖水樣品的測(cè)定,準(zhǔn)確度與精密度均能滿足要求。參考文獻(xiàn)1 梁沛,李靜.濁點(diǎn)萃取技術(shù)在金屬離子分離和富集以及形態(tài)分析中應(yīng)用的進(jìn)展J.理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè),2006,42(7:582-584.2 肖宇,張克榮,鄭波.濁點(diǎn)萃取-石墨爐原子吸收法測(cè)定水中痕量鉻和銀J.中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2006,16(6:667-669.3 劉青,王燦,趙長(zhǎng)春,等 濁點(diǎn)萃取分離富集熒光光度法測(cè)定水中!-萘酚J 環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù),2009,21(2:34-364 江天肅,翟慶洲,李景梅,等.鉻光度分析的進(jìn)展J.冶金分析,2003,23(4