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火焰原子吸收光譜法測定水中鎳(Ⅱ)元素的含量
點擊次數:4128 發布時間:2016-07-13

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)元素的含量。對富集柱的填充方式、測試的zui佳酸度、洗脫液的選擇以及洗脫液濃度、進樣速度等進行了試驗優化。在zui佳實驗條件下,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;

中圖分類號: O657.3  文獻標識碼: A

     (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。水中鎳是環保水質監測的分析項目, 我國 GB 5749-2006《生活飲用水衛生標準》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定性進行了研究。在zui佳試驗條件下,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: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0.2D412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的閥門相連接。富集柱的形狀見圖1。

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化選擇

2.1.1 D412樹脂的吸附容量

    本文對D412樹脂吸附鎳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樹脂zui大可吸附鎳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的富集程度。用乙酸銨溶液和氨水調節樣品的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),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()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()的洗脫效果達到平穩狀態((見圖2))。故選擇3mol·L-1硝酸溶液作為洗脫液。

2. 洗脫液濃度對鎳()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。.

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zui佳(見表3)。

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)標準溶液進行測定。)的質量濃度在50μg·L-1以內呈線性,線性回歸方程為A0.0044ρ0.0052,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)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zui佳實驗條件對自來水及河水中樣品中(II)的含量進行測定,同時做加標回收實驗,測結果見表4。

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%

19

10

29.1

101%

2.5%

 

4.

    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zui佳工作條件與參數下, 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元素含量的測定,結果滿意。

 

參考文獻

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[2] 王桂仙,張啟偉.用吐溫80-硫酸銨-水體系的液-固萃取光度法測定痕量鎳[J].光譜實驗室,2005,226):1207-1210.

[3] 劉運學,范兆榮,谷亞新等.殼聚糖分離富集分光光度法測定微量鎳[J].光譜實驗室,2005,271):24-26.

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[16] 呂小虎,陸明剛,朱麗敏.測定水中鎳的化學發光新方法研究[J]. 環境科學與技術,1992,561):27-29.

 

The Determination of Nickel in water by FI-Online-Enrichment Flame Atomic Absorption Spectrometry

Zhao Yong-qiang1, Zhu Xiu-juan2, Liu Zhi-gao1, Chen Jian-gang1,Hu Gang 2

1. Shanghai spectrum instrument limited company, Shanghai, 200233

2. Shanghai normal university, Shanghai, 200235

Abstract: Trace amounts of Nickel in water have been determinated by by FI-Online-Enrichment fame atomic absorption spectrometry on a microcolumn packed with D-412 chelating resin. The concentration factor is 25. The linear range is 0~50μg/L and RSD is 2.5%~3.1%. Satisfactory results could be obtained in the determination of trace amounts of Nickel in water.

Keywords: D-412 chelating resin; Atomic absorption spectrometry; water; Nickel

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