基于表面活性劑的濁點萃取-石墨爐原子吸收光譜法測定痕量鉛

基于表面活性劑的濁點萃取-石墨爐原子吸收光譜法測定痕量鉛

取法的環(huán)境功能作為重要的工業(yè)原料，它廣泛應(yīng)用于冶金、化工、醫(yī)藥、能源等部門。同時，它也是一種對人體有害的蓄積性毒素，損害著人類的精神體系、循環(huán)系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)。目前,開展環(huán)境和生物樣品中痕量鉛測定方法的研究越來越多。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)性的有機溶劑,不影響環(huán)境。它以表面活性劑膠束水溶液的溶解性和濁點現(xiàn)象為基礎(chǔ),通過改變實驗參數(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、安全、高效、簡便等優(yōu)點,已廣泛用于生命科學(xué)和環(huán)境科學(xué)研究中。近年來濁點萃取也成功地用于金屬元素的分離富集。濁點萃取已用于ICP-AES測定痕量釩,火焰原子吸收光譜法測定痕量金屬錳、鈷和鎳等。本文以為雙硫腙螯合劑,以TritonX-114非離子表面活性劑作萃取劑,進行了濁點萃取痕量鉛的各種條件的研究,并用石墨爐原子吸收光譜法測定了表面活性劑相中的鉛,建立了測定痕量鉛的新方法,并用于環(huán)境水樣中痕量鉛的測定。1實驗部分1.1試劑與標準試劑P-E.Aanalyst800原子吸收分光光度計(美國,P-E公司)包括AS-800自動進樣器及鉛空心陰極燈。鉛標準溶液(1000μg·mL-1):由高純鉛按常規(guī)方法配制,工作溶液(100μg·L-1)由標準儲備液稀釋。雙硫腙為上?；瘜W(xué)試劑三廠產(chǎn)品,配成1×10-3mol·L-1雙硫腙-丙酮溶液。TritonX-114為NewJersey,USA產(chǎn)品,配成1%(φ)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。1.2試劑及改進劑波長:283.3nm;燈電流:10mA;光譜帶寬:0.7nm;保護氣Ar的壓力:3.5～4.0MPa,流量250L·min-1;進樣量:20μL?；w改進劑:10000μg·mL-1磷酸二氫銨5μL及1000μg·mL-1硝酸鎂3μL。儀器的升溫程序見表1。1.3實驗方法1.3.1ph值對萃取分相的影響取100μg·L-1鉛標準溶液1mL于15mL離心管中,加入體積分數(shù)1%的TritonX-1140.5mL,1×10-3mol·L-1雙硫腙-丙酮溶液0.2mL、不同pH值的緩沖溶液1mL,用超純水稀釋至10mL,搖勻,置于40℃恒溫水浴中,加熱15min后,以4000r·min-1離心15min使分相。分相后的溶液在冰水浴中冷卻至接近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·L-1HNO3-甲醇溶液定容至0.5mL,以降低表面活性劑相的粘度,溶液及基體改進劑由自動進樣器直接加入石墨爐原子吸收分光光度計的石墨管中進行測定。1.3.2樣品測定(1)橡皮管的下裝自來水:接一橡皮管在水龍頭上,打開水龍頭放水30min,把橡皮管的另一端插到錐形瓶底部,待瓶中水樣裝滿并向外溢出數(shù)分鐘,然后取出橡皮管,迅速蓋好玻璃塞。飲用水:接一橡皮管在水龍頭上,打開水龍頭放水30min,把橡皮管的另一端插到錐形瓶底部,待瓶中水樣裝滿并向外溢出數(shù)分鐘,然后取出橡皮管,冷卻后迅速蓋好玻璃塞。湖水:將采樣瓶浸入水面下一定深度,打開瓶塞取樣,樣品經(jīng)過濾后保存待用。(2)nx-133溶液在10mL樣品中加入體積分數(shù)1%TritonX-114溶液0.6mL,1.0×10-3mol·L-1雙硫腙溶液0.2及1mLpH8.0緩沖溶液,再按測定方法步驟操作。2結(jié)果與討論2.1ph值對鉛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值時鉛的濁點萃取,實驗結(jié)果如圖1。隨著pH值的增加,吸光度值也逐漸增加,在pH7.0～9.0時吸光度值穩(wěn)定且信號較強,隨后又逐漸下降,因而選擇pH8.0作為實驗的pH值。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pH8.0的緩沖溶液對鉛的萃取的影響。結(jié)果表明,加入pH8.0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1.0mLpH8.0的緩沖溶液。2.2雙硫介質(zhì)中10gl-1pb2+10.2+的吸光度螯合劑對萃取率的影響見圖2,在pH8.0和體積分數(shù)為0.05%TritonX-114介質(zhì)中對含10μg·L-1Pb2+的10mL溶液,隨著雙硫腙濃度的增加,吸光度值逐漸增大且趨于穩(wěn)定,當濃度大于10μmol·L-1時,吸光度值達到最大值,并出現(xiàn)一平臺。實驗中選擇20μmol·L-1雙硫腙作為測定條件。2.3tri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,當濃度達到0.04%時吸光度值達到最大值,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,易于與水相一起倒出。因此,實驗中選擇0.05%的TritonX-114作為測定條件。2.4平衡溫度和平衡時間的選擇試驗了不同溫度和時間對萃取的影響,實驗結(jié)果表明,平衡溫度高出TritonX-114濁點溫度15～20℃時,平衡時間10min以上萃取完全,實驗選擇平衡溫度40℃,平衡時間15min。2.5離心5min以上的吸光度值試驗了不同離心時間對鉛萃取的影響,結(jié)果表明離心5min以上,吸光度值就已達到最大值并出現(xiàn)一平臺。實驗中選擇離心15min作為測定條件。2.6萃取條件對萃取靈敏度的影響nano3萃取加入不同濃度的NaNO3,實驗了離子強度對萃取的影響,實驗表明當NaNO3濃度不超過0.06mol·L-1時,離子強度對萃取和測定靈敏度沒有明顯的影響。2.7測定條件的測定實驗了常見陰、陽離子對鉛的濁點萃取的影響,結(jié)果見表2。在擬定條件下,測定10μg·L-1鉛溶液,以相對誤差≤5%為限。結(jié)果表明,大量K+,Na+,Ba2+,Ca2+,Mg2+,Al3+,Cl-,NO-3,SO2-4的對鉛的存在測定沒有干擾。2.8線性范圍、檢出限在選定的上述最佳實驗條件下,所得工作曲線回歸方程為A=0.0261c(μg·L-1)+0.0106,相關(guān)系數(shù)r為0.998,檢出限為0.089μg·L-1,線性范圍0.1～30μg·L-1。富集倍率為19.1。2.9在廢水分析和再處理中對自來水、飲用水、湖水中的鉛按實驗方法進行測定和回收試驗,結(jié)果見表3?；厥章试?8%～102%。3回用表面活性劑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