石墨爐原子吸收法測(cè)定痕量鈷

石墨爐原子吸收法測(cè)定痕量鈷

降壓藥-液-液萃取法鈷是人體所需的元素之一。人體正常代謝所需要的鈷主要從飲食中獲得。土壤中鈷含量較低的地區(qū)對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育也有影響。天然水樣中的鈷含量很低,對(duì)直接測(cè)定帶來(lái)一定困難。石墨爐原子吸收法直接進(jìn)樣及固相萃取富集-火焰原子吸收法能測(cè)定μg·L-1級(jí)水樣,流動(dòng)注射預(yù)富集-石墨爐原子吸收法能大大降低檢測(cè)限,但由于流動(dòng)速度的限制和富集后基體干擾增多等原因,富集倍數(shù)受到一定的限制。濁點(diǎn)萃取法(CloudPointExtraction,CPE)是近年來(lái)出現(xiàn)的一種新興的液-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。CPE法表面活性用量少,體系組成簡(jiǎn)單,與雙水相體系比,成本較低,且易分離及可多次萃取。它以中性表面活性劑膠束溶液的溶解性和濁點(diǎn)現(xiàn)象為基礎(chǔ),改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)引發(fā)相分離,將疏水性物質(zhì)與親水性物質(zhì)分開,可替代傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑的萃取方法。本文研究了用1-(2-吡啶偶氮)2-荼酚(PAN)為絡(luò)合劑,TritonX-100為中性表面活性劑濁點(diǎn)萃取痕量鈷的各種條件,并用石墨爐原子吸收法測(cè)定水樣中ng·L-1級(jí)鈷元素,檢測(cè)限低,結(jié)果令人滿意。1材料和方法1.1空心磁測(cè)定acg-2d的測(cè)量,可選用超純水器,如AA-660型原子吸收分光光度計(jì)(日本島津公司),GFA-4B石墨爐原子化器,ASC-60G自動(dòng)進(jìn)樣器。鈷空心陰極燈,波長(zhǎng)240.7nm,工作電流10mA,狹寬(帶寬)0.25nm,BGC-D2測(cè)量峰高,20μL進(jìn)樣。美國(guó)Millipore公司超純水器。石墨爐加熱程序見(jiàn)表1。1.2tri能力產(chǎn)品10%0.5%硝酸(φ,優(yōu)級(jí)純);標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液:將含鈷為1.000g·L-1標(biāo)準(zhǔn)貯備液(國(guó)家鋼鐵材料中心)用0.5%HNO3稀釋成0.0,50.00,100.0,200.0,400.0μg·L-1;TritonX-100為Sigma產(chǎn)品,配成10%溶液;1%Pd(NO3)2;0.05%PAN溶液:稱取0.05g分析純PAN置于200mL燒杯,加10mL乙醇溶解,再加入1mL1mol·L-1NaOH溶液,用超純水稀釋至100mL刻度線,轉(zhuǎn)入試劑瓶。20%檸檬酸和20%磷酸氫二鈉溶液。以上未作說(shuō)明的試劑均為分析純。所有溶液均用超純水配制,超純水為18.2MΩ·cm水(Millipore)。1.3樣品的提取、純化50mL尖底刻度離心管依次加入500μL0.05%PAN溶液,2.5mL10%TritonX-100,600μL20%檸檬酸和3mL20%磷酸氫二鈉溶液,接著加入50mL水樣,蓋好,充分振蕩混勻,放在66℃水浴箱恒溫2h。待容器底部的溶液由渾濁變澄清,底端沉積一層黃色膠狀物時(shí),取出,吸取上面的清液棄之。對(duì)待測(cè)元素濃度極低的水樣可重復(fù)上次操作步驟,富集倍數(shù)可提高1倍。冷卻后,在膠狀物中分別加入100μL0.5%硝酸和100μL1%Pd(NO3)2,再用超純水稀至1mL的刻度線,同時(shí)搖動(dòng)離心管,待黃色膠狀物全部轉(zhuǎn)化為澄清透明的溶液后,即可上機(jī)測(cè)定分析。2結(jié)果與討論2.1灰化溫度對(duì)濁點(diǎn)萃取液和pdno3的影響萃取后的溶液中的有機(jī)物對(duì)測(cè)定會(huì)產(chǎn)生少量背景干擾。提高灰化溫度可解決這一問(wèn)題。如圖1是進(jìn)樣20μL含40μg·L-1標(biāo)準(zhǔn)Co和0.1%Pd(NO3)2的濁點(diǎn)萃取液在不同灰化溫度時(shí)的不同背景和吸光度值。背景值在1200℃低至0.2,吸光度在1400℃時(shí)開始有鈷信號(hào)損失。Pd(NO3)2是防止灰化溫度提高后鈷信號(hào)損失所加的改進(jìn)劑。本文選擇灰化溫度1200℃?；一謨刹竭M(jìn)行。第一步在500℃以升溫方式進(jìn)行,第二步在1200℃恒溫進(jìn)行。經(jīng)過(guò)兩步灰化處理,用D2燈校正背景就可進(jìn)行測(cè)定。2.2萃取率和表面活性劑ph值的關(guān)系水樣中的金屬離子在一定條件下主要與合適的化合物絡(luò)合形成穩(wěn)定的疏水性配合物,進(jìn)一步萃取到表面活性劑相。pH值是重要條件之一。試驗(yàn)的不同pH值與萃取率關(guān)系結(jié)果見(jiàn)圖2。圖2表明合適的pH范圍是5～7.5之間。2.3水樣的富集萃取不同絡(luò)合劑PAN濃度對(duì)萃取率的影響如圖3所示。在pH6和體積濃度0.5%TritonX-100條件下試驗(yàn)了PAN濃度對(duì)含5和40μg·L-1Co標(biāo)準(zhǔn)溶液的水樣的富集萃取。對(duì)含40μg·L-1標(biāo)液的水樣萃取率達(dá)100%的PAN開始濃度為20μmol·L-1。而對(duì)含5μg·L-1Co的水樣萃取率達(dá)100%的PAN起始濃度為5μmol·L-1。本文采用PAN濃度20μmol·L-1。2.4萃取性能的測(cè)定表面活性劑濃度對(duì)萃取率和儀器測(cè)定都有一定的影響。濃度太低,會(huì)影響萃取率,太高會(huì)增加表面劑相的體積,給萃取后樣品的處理操作帶來(lái)困難。圖4是分別含5和40μg·L-1Co標(biāo)準(zhǔn)溶液的水樣在不同表面活性劑濃度下的萃取率曲線。含鈷量5μg·L-1的水樣被全部萃取出來(lái)的TritonX-100濃度起始濃度為0.1%,而含鈷量40μg·L-1的水樣被全部萃取出來(lái)的TritonX-100濃度起始濃度為0.5%。本文采用0.5%TritonX-100體積濃度為濁點(diǎn)萃取時(shí)的活性表面劑相濃度。2.5鹽析型電解質(zhì)萃取相分離從64℃開始。溫度越高相分層速度越快,但分相時(shí)間過(guò)短對(duì)鈷的萃取率有影響。試驗(yàn)表明66℃恒溫水浴2.5h,相分離時(shí)界面非常清晰,且不需離心分離。濁點(diǎn)萃取中,加入鹽析型電解質(zhì),可使膠束中氫鍵斷裂脫水,導(dǎo)致表面活性劑分子沉淀從而降低濁點(diǎn),縮短相分離時(shí)間,提高萃取率和濃縮因子。本文選擇檸檬酸-磷酸氫二鈉的緩沖體系,具有鹽析型電解質(zhì)作用。2.6水樣體工作曲線按10倍空白標(biāo)準(zhǔn)偏差為定量檢測(cè)下限,通過(guò)濁點(diǎn)萃取富集100倍,本方法能定量檢測(cè)到水樣0.003μg·L-1。對(duì)一般環(huán)境水樣及飲用水樣已達(dá)到要求。按實(shí)驗(yàn)方法以各種不同水樣的基體作標(biāo)準(zhǔn)加入法工作曲線并求出水樣鈷濃度,查出5,10,20,40μg·L-1上各點(diǎn)的吸光度值(用y表示)。再以同樣方法作超純水工作曲線,查出工作曲線上5,10,20,40μg·L-1上各點(diǎn)的吸光度值(用x表示)。以兩個(gè)不同方法測(cè)得的吸光度值作一回歸,得相