摘要:應用d-412 鰲合樹脂作富集柱填充物,將在線分離富集裝置與原子吸收光譜聯用測定水中ni(ⅱ)元素的含量。對富集柱的填充方式、測試的*酸度、洗脫液的選擇以及洗脫液濃度、進樣速度等進行了試驗優(yōu)化。在*實驗條件下,當樣品進樣20ml時,鎳的測定靈敏度可提高25倍;線性范圍0~50μg/l,該方法的檢出限 (3s,n=11)0.35μg/l,回收率為96%-101%,相對標準偏差2.5%~3.1%。將該方法用于水樣中ni(ⅱ)元素含量的測定,結果滿意。
關鍵詞:d-412鰲合樹脂;流動注射;原子吸收光譜;水; 鎳
中圖分類號: o657.3 文獻標識碼: a
鎳(ni)是一種常見的過渡元素, 也是人類、動植物新陳代謝過程中必需的微量元素。水中鎳是環(huán)保水質監(jiān)測的分析項目, 我國 gb 5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》中鎳的zui高允許量為0. 02 mg / l[1]
目前,水中鎳的檢測方法有分光光度法[2-4],火焰原子吸收法[5-6],石墨爐原子吸收法[7-8],電感耦合等離子體光譜法[9-10],色譜法[11-12]以及其它分析方法[13-16]。本文采用d412螯合樹脂作為富集柱的填充材料,研究了在線富集分離裝置和火焰原子吸收光譜法聯用測定水樣中鎳(ⅱ)元素的含量。實驗優(yōu)化了流動注射在線預富集的試驗條件,包括富集柱填充方式,試驗的酸度,洗脫液種類,洗脫液酸度,洗脫速度,進樣速度。同時對富集柱所用材料的吸附容量以及富集柱的長期穩(wěn)定性進行了研究。在*試驗條件下,進行了水樣中鎳含量的測試,結果滿意。該方法具有靈敏、快速、重現性好等特點。
1 實驗部分
1.1 儀器與試劑
sp-3801火焰原子吸收光譜儀(上海光譜儀器有限公司)
sp-3980在線富集分離裝置(上海光譜儀器有限公司)
phs-3b 精密ph 計 (上海雷磁儀器廠);
鎳空心陰極燈(河北寧強光源有限公司)
鎳標準溶液:1.000g/l(上海計量測試研究總院)
試劑:硝酸、鹽酸為優(yōu)級純,氨水、乙醇、醋酸銨等所用試劑均為分析純;實驗用水為
二次去離子水。
1.2 儀器工作條件
測定波長232.0nm,光譜帶度0.7nm,燈電流3.0ma,空氣流量7l/min,乙炔流量1.4l/min,燃燒頭高度7.5mm,氘燈扣背景。1.3 富集柱的制備
d412螯合樹脂的預處理:將d412螯合樹脂過孔徑為0.125mm篩,用水漂洗后浸泡于乙醇(95+5)溶液中放置一晚,次日再用水漂洗,然后依次用3mol/l硝酸、水、0.2mol/l乙酸銨溶液浸泡漂洗,自然晾干后備用。
裝柱:使用長度10cm聚乙烯軟管或硅橡膠軟管(軟管的外徑為5mm,內徑3mm)一端用處理過的海綿封住,切面離端口的距離為1cm,灌入0.2克的d412螯合樹脂,另一短的切面離端口的距離也為1cm,兩端分別與流動注射系統(tǒng)的閥門相連接。富集柱的形狀見圖1。
圖1. 富集柱
1.4 樣品溶液的制備
水樣品加硝酸(2+98)溶液固定,適用0.45μm的濾紙過濾。移取水樣50ml至100ml容量瓶中,用0.4mol/l的乙酸銨溶液定容,混勻后待用。
2 結果與討論
2.1 流動注射在線條件的優(yōu)化選擇
2.1.1 d412樹脂的吸附容量
本文對d412樹脂吸附鎳(ⅱ)的效果進行了實驗研究,實驗測的d412樹脂吸附容量為:150mg/g,即1克樹脂zui大可吸附鎳(ⅱ)150mg。
2.1.2富集柱的填充方式選擇
分別采用濕法和干法法進行柱子的填充。濕法填充即樹脂在潮濕的情況下進行填充,干法填充即樹脂在干燥的情況下進行填充。濕法填充費事,費時。干法填充方便,。因此,實驗使用的富集柱采用干法填充。
2.1.3 樣品介質酸度的影響
螯合樹脂含有弱酸性的亞胺基二乙酸活性基團,溶液的酸度直接影響其對ni(ⅱ)的富集程度。用乙酸銨溶液和氨水調節(jié)樣品的ph值,經過富集、洗脫和測定,試驗選擇吸附介質酸度為ph=6。
2.1.4進樣速度的選擇
采用蠕動泵進樣方式,通過改變蠕動泵轉速調整進樣速率,同時改變進樣時間保持進樣量為20ml。結果表明:進樣速率不大于5ml·min-1 時,富集柱吸附效果佳。試驗選擇進樣速率為5ml·min-1 。
2.1.5 洗脫溶液的選擇
硝酸、鹽酸作為洗脫液,進行了研究。結果表明,硝酸及鹽酸均可有效洗脫ni(ⅱ),本實驗選擇硝酸作為洗脫液。
2.1.6 洗脫液酸度的選擇
試驗選擇硝酸作洗脫液,在固定其它條件的情況下,研究了不同濃度洗脫液對鎳(ⅱ)洗脫效果的影響。實驗表明:當洗脫液濃度在3mol·l-1及以上時,鎳(ⅱ)的洗脫效果達到平穩(wěn)狀態(tài)((見圖2))。故選擇3mol·l-1硝酸溶液作為洗脫液。
圖2. 洗脫液濃度對鎳(ⅱ)洗脫效果的影響
2.1.7 洗脫液用量的選擇
試驗選擇硝酸作洗脫液,在固定其它條件的情況下,考察了不同體積的洗脫液對洗脫效果的影響,實驗結果見下表2。 本實驗選擇2.5毫升洗脫液進行洗脫。.
表2:洗脫液用量對吸光度的影響
洗脫液(ml)
2.5
5
7.5
10
吸光度(a)
0.2126
0.1973
0.1934
0.1888
2.1.8 洗脫速度的選擇
固定其它條件不變,研究了不同洗脫速度情況下,洗脫速度對洗脫效果的影響。經實驗測試得到如下結論:當洗脫速度為此時7.5ml/min時,洗脫效果*(見表3)。
表3:洗脫速度吸光度的影響
洗脫速度(ml/min)
30
15
10
7.5
6
吸光度(a)
0.073
0.1019
0.1267
0.1633
0.1626
2.2 干擾實驗
按試驗方法對50μg·l-1鎳(ⅱ)標準溶液進行測定,當相對誤差在±5%以內時,下列共存離子不干擾測定:30g·l-1 na+, 10 g·l-1 k+, 0.2g·l-1 mg2+, 0.2 g·l-1ca2+, ,10 g·l-1so42-, 5 g·l-1 hco3-,50 g·l-1 cl-不干擾測定。
2.3 標準曲線、檢出限和富集系數
按試驗方法對0,2.5,5,10,20,30,50μg·l-1的鎳(ⅱ)標準溶液進行測定。鎳(ⅱ)的質量濃度在50μg·l-1以內呈線性,線性回歸方程為a=0.0044ρ+0.0052,相關系數0.9994。以空白溶液11次測定的標準偏差的3倍求得檢出限為0.35μg·l-1。100μg·l-1鎳(ⅱ)標準溶液20ml經富集、洗脫,測定結果與未經富集洗脫的溶液相比,富集系數約為25。
3. 樣品測定
按照*實驗條件對自來水及河水中樣品中鎳(ii)的含量進行測定,同時做加標回收實驗,測結果見表4。
表4:分析結果
樣品名稱
測試結果(μg/l)
加標量(μg/l)
總量(μg/l)
回收率
精密度
自來水
3.5
10
13.1
96%
3.1%
河 水
19
10
29.1
101%
2.5%
4.結 論
采用流動注射在線富集分離與火焰原子吸收聯用,在試驗選擇的*工作條件與參數下, 當樣品進樣20ml時,鎳的測定靈敏度可提高25倍;線性范圍0~50μg/l,該方法的檢出限 (3s,n=11)0.35μg/l,回收率為96%-101%,相對標準偏差2.5%~3.1%。將該方法用于水樣中ni(ⅱ)元素含量的測定,結果滿意。