現(xiàn)代環(huán)境分析技術專題HPLC-AFS 杜君 潘興朋

1、北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT高效液相色譜高效液相色譜-原子熒光光譜聯(lián)用技術原子熒光光譜聯(lián)用技術測定水產品中不同形態(tài)汞的研究測定水產品中不同形態(tài)汞的研究學學 生：杜生：杜 君、潘興朋君、潘興朋班班 級：化研級：化研1316指導教師：余指導教師：余 江江 教授教授 2013年年11月月5日日現(xiàn)代環(huán)境分析技術專題討論現(xiàn)代環(huán)境分析技術專題討論北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT主主 要

2、要 內內 容容環(huán)境中汞的特性及其檢測手段1HPLC-HG-AFS測定水產品中不同形態(tài)汞的研究2總結與展望32北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT3一、環(huán)境中汞的特性及其檢測手段1.1 環(huán)境中存在汞的形態(tài)及特性環(huán)境中的汞無機汞（Inorganic mercury），主要為Hg()甲基汞乙基汞主要存在有機汞（Organic mercury）苯基汞烷氧基汞有機汞的毒性比無機汞大，有機汞中甲基汞毒性最大（水俁?。z測水中或水產品中的汞一般只檢測無機汞、甲基汞和乙基汞北京化工大學環(huán)境科學與工程系 D

3、epartment of Environmental Science and Engineering BUCT41.2 水（產品）中汞的檢測手段氣相色譜法測定烷基汞出峰快，測定烷基汞出峰快，但電子捕獲檢測器（但電子捕獲檢測器（ECDECD）檢測汞的專屬）檢測汞的專屬性不強，雜質干擾大性不強，雜質干擾大液相色譜法共存離子干擾較少，共存離子干擾較少，但同樣存在檢測器檢測汞的專屬性不強，分但同樣存在檢測器檢測汞的專屬性不強，分析線性度不好析線性度不好聯(lián)用技術（LC-AFS、LC-紫外檢測器、LC-電化學檢測器等）靈敏度不高靈敏度不高ICP-MS、LC-ICP-MS靈敏度很高，靈敏度很高，但費用也太高

4、但費用也太高HPLC-HG-AFS靈敏度高、操作簡單、對汞的專屬性強、儀器使用費用低靈敏度高、操作簡單、對汞的專屬性強、儀器使用費用低HPLC-HG-AFS北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT5主主 要要 內內 容容環(huán)境中汞的特性及其檢測手段1HPLC-HG-AFS測定水產品中不同形態(tài)汞的研究2總結與展望3北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT6二、HPLC-HG-AFS測定水產品中不同

5、形態(tài)汞的研究2.1 實驗儀器與材料2.1.1 實驗儀器LC-20AT島津高效液相色譜AFS-9230雙道原子熒光光譜儀（北京吉天）溶劑過濾器、漩渦混合器、離心機2.1.2 實驗材料無機汞、甲基汞、乙基汞標準液，甲醇（HPLC級）汞提?。禾崛∫海?0%HCl+1%硫脲+0.15%KCl富集柱：C18小柱洗脫液：5%乙腈+0.5%乙酸銨+0.1%半胱氨酸北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT7AFS：紫外燈（UV）汞空心陰極燈載氣：氬氣（純度 99.99%）蒸餾水：GB/T 6682 二級HPL

6、C：色譜柱(固定相)：C18柱150 4.6mm（i.d），5 m流動相：5%乙腈+0.5%乙酸銨+0.1%半胱氨酸氧化劑：0.5%KOH+1%K2S2O8還原劑：0.5%KOH+0.1%KBH4載流：9%HCl北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT82.2 實驗裝置流程氧化劑空氣還原劑HCl北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT92.3 實驗方法流程樣品的制備與提取高效液相色譜進行分離紫

7、外消解氫化反應氣液分離原子熒光光譜分析樣品的制備與提?。悍Q取0.25g均質水產品樣品于5mL塑料離心管中加入2mL 10%HCl+1%硫脲+0.15%KCl提取液硫脲在一定的酸度和電位下與汞進行絡合具有富集汞的作用9000r/min下漩渦混合5min，取上清液加2mL提取液重復提取1次，合并兩次提取液，過濾，用濃氨水調PH至2到8（使用C18的適宜PH）過C18小柱，用流動相進行兩次洗脫，每次2mL，最后定容到10mL樣品的制備與提取樣品的制備與提取北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT10

8、樣品的制備與提取高效液相色譜進行分離紫外消解氫化反應氣液分離原子熒光光譜分析高效液相色譜進行分離：色譜柱（固定相）：C18柱 150 4.6mm（i.d），5 m流動相： 5%乙腈+0.5%乙酸銨+0.1%半胱氨酸，流速：1mL/min填料柱上的硅羥基容易吸附汞化合物造成靈敏度降低，加入絡合劑半胱氨酸加速流動相洗脫能力，乙腈調節(jié)極性，乙酸銨調節(jié)PH進樣體積：100 L紫外消解：氧化劑： 0.5%KOH+1%K2S2O8紫外燈(UV)：開K2S2O8具有強氧化性，在紫外燈照射的情況下消解可將有機汞氧化成無機汞。高效液相色譜進行分離高效液相色譜進行分離紫外消解紫外消解北京化工大學環(huán)境科學與工程系

9、Department of Environmental Science and Engineering BUCT11樣品的制備與提取高效液相色譜進行分離紫外消解氫化反應氣液分離原子熒光光譜分析氫化反應：還原劑：0.5%KOH+0.1%KBH4載流：9%HCl原子熒光大多需要高溫才能激發(fā)，在測定過程中需將元素轉化為元素的氫化物，才變得容易激發(fā)氣液分離：KBH4+3H2O+HClH3BO3+KCl+8H(2+n)H+En+EHn+H22EHn2E+nH2氣液分離器還原劑中加入KOH是因為KBH4在空氣中易分解，加入KOH可以使KBH4穩(wěn)定存在氫化反應氫化反應氣液分離氣液分離北京化工大學環(huán)境科學與工

10、程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT12樣品的制備與提取高效液相色譜進行分離紫外消解氫化反應氣液分離原子熒光光譜分析原子熒光光譜分析：汞空心陰極燈總電流：35mA(汞的空白值高)負高壓：340V載氣：氬氣（純度 99.99%）載氣流速：600mL/min原子化器：氬氫火焰燃燒原子熒光光譜分析原子熒光光譜分析北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT132.4 實驗條件的優(yōu)化單因素實驗法2.4.1 流動相中半胱氨酸的

11、量半胱氨酸的含量為0汞混合標準液5 g/L北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT14半胱氨酸的含量為0.1%半胱氨酸的含量為0.3%各形態(tài)汞的峰已完全分開乙基汞甲基汞無機汞北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT152.4.2 氧化劑中K2S2O8的量濃度：0、5、10、15、20g/L汞混合標準液5 g/L，進樣7次 濃度為10g/L，信號強度最高。 1%北京化工大學環(huán)境科學與工程系 De

12、partment of Environmental Science and Engineering BUCT162.4.3 還原劑中KBH4的量濃度：0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0g/L 汞混合標準液5 g/L，進樣7次濃度為1.0g/L，信號強度最高。 0.1%北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT172.5 實驗結果與討論2.5.1汞形態(tài)化合物分離圖 汞混合標準液5 g/L乙基汞甲基汞無機汞北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental

13、Science and Engineering BUCT182.5.2 線性范圍和檢出限組別組別線性范圍線性范圍線性方程線性方程相關系數(shù)相關系數(shù)R檢出限檢出限無機汞1.01000y=5.0332x+0.110.99990.5甲基汞1.01000y=3.0235x-0.200.99960.2乙基汞1.01000y=5.1238x+0.040.99980.4表表1 方法線性范圍和檢出限（方法線性范圍和檢出限（ g/L）北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT192.5.3 回收率及精密度試驗樣品樣

14、品汞形態(tài)汞形態(tài)添加水平（添加水平（mg/kg）0.050.51.0回收率（%）RSD（%）回收率（%）RSD（%）回收率（%）RSD（%）海魚無機汞988.4893.4944.6甲基汞924.8974.6933.0乙基汞846.3876.7856.2貝類無機汞10012.2894.2927.8甲基汞883.6953.0876.9乙基汞864.8854.2845.2甲殼類無機汞885.6889.5937.0甲基汞944.0934.8936.7乙基汞806.9845.3836.8表表2 樣品中樣品中3個加標水平的回收率（個加標水平的回收率（n=6）加標回收率在80%110%，滿足國家標準要求北京化

15、工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT20主主 要要 內內 容容環(huán)境中汞的特性及其檢測手段1HPLC-HG-AFS測定水產品中不同形態(tài)汞的研究2總結與展望3北京化工大學環(huán)境科學與工程系 Department of Environmental Science and Engineering BUCT21三、總結與展望 國家規(guī)定汞的檢測方法為國家規(guī)定汞的檢測方法為AFS，甲基汞的檢測方法為，甲基汞的檢測方法為GC，尚，尚未規(guī)定有一種同時測定汞各種形態(tài)的國標方法。利用未規(guī)定有一種同時測定汞各種形態(tài)的國標方法。利用HPLC-HG-AFS聯(lián)用技術建立了一種實用可靠快速分析水（產品）中聯(lián)用技術建立了一種實用可靠快速分析水（產品）中汞形態(tài)的分析方法，其優(yōu)點是樣品處理步驟少，避免汞的吸汞形態(tài)的分析方法，其優(yōu)點是樣品處理步驟少，避免汞的吸附污染，回收率穩(wěn)定、靈敏度高、準確性高、雜質干擾少、附污染，回收率穩(wěn)定、