鎘元素分析方法
發(fā)布于 2011/03/03閱讀(2521)
摘要
測定范圍：本法鎘的最低檢測濃度為0.13µg／L。
內(nèi)容
1 無火焰原子吸收分光光度法
1.1 測定范圍
本法鎘的最低檢測濃度為0.13μg／L。
1.2 方法提要本法基于樣品經(jīng)基體改進(jìn)后，所含鎘離子在石墨管內(nèi)，高溫蒸發(fā)解離為原子蒸氣，并吸收本鎘空心陰極燈發(fā)射的共振線，且其吸收強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)與鎘濃度成正比。因此，可在其他條件不變的情況下，根據(jù)測得的吸收值與標(biāo)準(zhǔn)系列比較進(jìn)行定量。
1.3 試劑所用水均為去離子水。
1.3.1 硝酸，優(yōu)級純（d20＝1.42g／mL)。
1.3.2 硝酸溶液(1＋1)。
1.3.3 硝酸溶液(1＋19)。
1.3.4 磷酸二氫銨(120g／L):稱取優(yōu)級純磷酸二氫銨(NH4H2PO4)12g，加水溶解， 并定容至100mL。
1.3.5 硝酸鎂(50g／L):稱取優(yōu)級純硝酸鎂〔Mg(NO3)2〕5g，加水溶解并定容至100mL。
1.3.6 鎘標(biāo)準(zhǔn)貯備液(1.00mg／mL):稱取鎘金屬(純度在99.99％以上)1.000g于250mL燒杯中，加(1＋1)硝酸(1.3.2)20mL，溶解后，用水定容至1000mL，此液1.00mL含1.000mg鎘。
1.3.7 鎘標(biāo)準(zhǔn)中間液(1.00μg／mL):取鎘標(biāo)準(zhǔn)貯備液(1.3.6)5.00mL于100mL容量瓶中，加0.5％（V／V）硝酸溶液（1.3.2)至刻度，搖勻。此液1.00mL含50.0?g鎘 。 再取此鎘標(biāo)準(zhǔn)液2.00mL于100mL容量瓶中，加0.5％（V／V）硝酸溶液（1.3.3）定容，搖勻，得鎘標(biāo)準(zhǔn)中間液。此液1.00mL含1.00μg鎘。
1.3.8 鎘標(biāo)準(zhǔn)使用液(100ng／mL):取鎘標(biāo)準(zhǔn)中間液(1.3.7)10.00mL于100mL容量瓶中，加0.5％硝酸溶液(1.3.3)定容，搖勻，此液1.00mL含100ng鎘。
1.4 儀器與設(shè)備
1.4.1 原子吸收分光光度計(jì)及其配件:石墨爐控制裝置、鎘空心陰極燈、氘燈或塞曼背景扣除裝置等。
1.4.2 氬氣鋼瓶氣。
1.4.3 微量自動(dòng)進(jìn)樣裝置或微量定量取樣器。
1.5 分析步驟
1.5.1 儀器操作參照儀器說明書安裝石墨爐并將儀器工作條件和石墨爐原子化參數(shù)調(diào)整至測鎘最佳狀態(tài)。參考參數(shù)見表9。表 9 儀器參數(shù)
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程序
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干燥
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灰化
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原子化
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清除
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溫度，℃斜率，s保持，s氬氣，mL／min
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200
20
10
－
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800
10
20
－
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2000
1
5
50
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2500
－
3
－
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1.5.2 水樣測定
1.5.2.1 吸取鎘標(biāo)準(zhǔn)使用液(1.3.8)0，1.00，3.00，5.00和7.00mL于5只100mL容量瓶內(nèi)，各加磷酸二氫銨溶液(1.3.4)10mL，硝酸鎂溶液（1.3.5）1mL，用硝酸溶液（1.3.3 ）定容至刻度，搖勻，分別配制成每毫升含鎘0，1.00，3.00，5.00和7.00ng的標(biāo)準(zhǔn)系列。
1.5.2.2 吸取10mL水樣，加磷酸二氫銨溶液(1.3.4)1mL，硝酸鎂(1.3.5)0.1mL，同時(shí)取10mL0.5％硝酸溶液(1.3.3)，加入等量磷酸二氫銨（1.3.4）和硝酸鎂(1.3.5) 作為試劑空白。
1.5.2.3 儀器調(diào)零后依次吸取20μL試劑空白、標(biāo)準(zhǔn)系列和樣液，注入石墨管，啟動(dòng)石墨爐控制程序和記錄儀，記錄吸收峰值或峰面積。
1.5.2.4 以標(biāo)準(zhǔn)濃度對吸收峰值或峰面積繪制校準(zhǔn)曲線，以樣液吸光度在校準(zhǔn)曲線是查得樣液中鎘的質(zhì)量濃度（μg／L）。
1.6 計(jì)算 p(Cd)= p1×V2/（V1×1000）.........................................(30)
式中:p(Cd)──水樣中鎘的質(zhì)量濃度，mg／L；
p1──校準(zhǔn)曲線是查得的試樣鎘的質(zhì)量濃度，μg／L；
V1──取樣體積，mL；
V2──樣品稀釋后的體積，mL。
1.7 精密度和準(zhǔn)確度
同一實(shí)驗(yàn)室用已知濃度(9.1μg／L)的質(zhì)控樣品，在約二年內(nèi)多次測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.16 ％，相對誤差為3.04％。
2.火焰原子吸收分光光度法
2.1 測定范圍
本法中直接火焰原子吸收法和絡(luò)合萃取后火焰原子吸收法測鎘的最低檢測濃度分別為0.05和0. 0025mg／L。若水樣中鹽濃度高時(shí)產(chǎn)生正干擾，可用標(biāo)準(zhǔn)加入法加以校正。采用吡咯烷二硫代氨基甲酸銨（APDC）螯合，再以甲基異丁基甲酮（MIBK）萃取低含量待測元素時(shí)，順消除大量共存離子的干擾，例如，濃度為70000mg／L的Br-，I-，NO3-，PO43-，SO42-，CO32-；20％的氯化鈉,氯化鉀；5000mg／L的鈣，鎂，硅，鋁對銅，鋅，鎘，鉛，鈷，鐵及錳的測定都沒有影響。但水樣中如含有大量能與APDC絡(luò)合的金屬，會(huì)產(chǎn)生負(fù)干擾，此時(shí)應(yīng)增加APDC用量，并用MIBK重復(fù)萃取。
2.2 方法提要
本法基于水樣中的基態(tài)原子能吸收來自同種金屬元素空心陰極燈發(fā)出的共振線，且其吸收強(qiáng)度與樣品中該元素含量成正比?？稍谄渌麠l件不變的情況下，根據(jù)測得的吸收強(qiáng)度，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較進(jìn)行定量。水樣中待測金屬離子含量較高時(shí)，可將水樣直接導(dǎo)入火焰使其原子化后，采用其靈敏共振線進(jìn)行測定。對于含量較低的水樣，則需先經(jīng)螯合萃取，加以富集。直接測定時(shí)，多數(shù)金屬元素能在空氣－乙炔火焰中原子化后直接測定。
2.3 試劑本法配制試劑，稀釋樣液等所用純水均為去離子水。
2.3.1 硝酸，優(yōu)級純(1＋1)。
2.3.2 鹽酸，優(yōu)級純（d20＝1.19g／mL）。
2.3.3 酒石酸溶液(150g／L)。
2.3.4 硝酸溶液〔c(HNO3)＝1 mol／L〕:吸取濃硝酸12.5mL，用純水稀釋至200mL。
2.3.5 氫氧化鈉〔c(NaOH)＝1 mol／L〕:稱取氫氧化鈉4g，用純水溶解并稀釋至100mL。
2.3.6 溴酚藍(lán)指示劑(1g／L):稱取溴酚藍(lán)(C19H10Br4O5S)0.050g，用乙醇溶液(1＋4) 溶解并稀釋至50mL。
2.3.7 吡咯烷二硫代氨基甲酸銨溶液(20g／L):稱取吡咯烷二硫代氨基甲酸銨(C5H12N2S2， 簡稱APDC)2g，溶于純水中，濾去不溶物，再用水稀釋到100mL。臨用前配制。
2.3.8 甲基異丁基甲酮〔(CH3)2CHCH2COCH3，簡稱MIBK〕，低級品需用5倍體積的鹽酸溶液(1＋99)振搖，洗除所含雜質(zhì)，棄去鹽酸相，再用純水洗去過量的鹽酸。
2.3.9 鎘標(biāo)準(zhǔn)貯備液(1mg／mL):稱取1.0000g金屬鎘，溶于 5 mL硝酸(2.3.1)中， 用純水定容1000mL，搖勻，備用。此液1.00mL含1.00mg鎘。
2.4 儀器、設(shè)備
2.4.1 原子吸收分光光度計(jì)及鎘空心陰極燈。
2.4.2 空氣壓縮機(jī)或空氣鋼瓶氣。
2.4.3 乙炔鋼瓶氣。
2.4.4 250及125mL分液漏斗。
2.4.5 10mL具塞試管。所有玻璃器皿使用前均須先用(10＋90)硝酸浸泡并直接用純水清洗干凈。
2.5 分析步驟
2.5.1 儀器操作按照儀器說明書將儀器工作條件調(diào)整至測鎘最佳狀態(tài)，選擇靈敏吸收線228.8nm。
2.5.2 直接法測定:適用于含鎘量較高的水樣。
2.5.2.1 用每升含1.5mL濃硝酸的純水將鎘標(biāo)準(zhǔn)貯備液(2.3.9)稀釋并配制成0.05～2.0mg／L的鎘標(biāo)準(zhǔn)系列。
2.5.2.2 將標(biāo)準(zhǔn)溶液與空白液依次交替噴入火焰，測定其吸光度。
2.5.2.3 以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度（mg／L）為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制校準(zhǔn)曲線或計(jì)算回歸方程。
2.5.2.4 將樣品噴入火焰，測定其吸光度，在校準(zhǔn)曲線或回歸方程中查出其鎘濃度（mg／L）。
2.5.3 萃取法測定:適用于含鎘量較低的水樣。
2.5.3.1 用每升含1.5mL濃硝酸的純水將鎘標(biāo)準(zhǔn)貯備液(2.3.9)稀釋為1.00mL含1.00 μg鎘，分別向6 個(gè)125mL分液漏斗中加入0，0.25，0.50，1.00，2.00和3.00mL，用每升含1.5 mL濃硝酸 (d20＝1.42g／mL)的純水稀釋到100mL，配成每升分別含鎘0，2.5，5.0，10.0，20.0，30. 0?g的標(biāo)準(zhǔn)系列。
2.5.3.2 取水樣100mL于另一個(gè)125mL分液漏斗中。
2.5.3.3 向盛有水樣和標(biāo)準(zhǔn)的分液漏斗中，各加酒石酸溶液(2.3.3)5.0mL，混勻。 加溴酚藍(lán)指示劑(2.3.6)數(shù)滴，用硝酸溶液(2.3.4)或氫氧化鈉溶液(2.3.5)，將標(biāo)準(zhǔn)及水樣的pH調(diào)至2.2～2.8(溶液由藍(lán)色變成黃色)。
2.5.3.4 向各分液漏斗中加入APDC(2.3.7)2.5mL，混勻，再加入MIBK(2.3.8)10mL，振搖2min。靜置分層，棄去水相，將MIBK層經(jīng)脫脂棉濾入具塞試管中。
2.5.3.5 將MIBK層噴入火焰，調(diào)節(jié)進(jìn)樣量至每分鐘0.8～1.5mL，減小乙炔流量調(diào)節(jié)火焰至正常高度。
2.5.3.6 將標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品萃取液與MIBK試劑間隔噴入火焰，測定其吸光度。所有測定必須在萃取后5h內(nèi)完成。
2.5.3.7 以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mg／L)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線，并從校準(zhǔn)曲線上查得樣品含鎘的質(zhì)量濃度（mg／L）。
2.6 計(jì)算
2.6.1 直接進(jìn)樣測定法，可從校準(zhǔn)曲線上直接查出水樣中鎘的質(zhì)量濃度（mg／L）。
2.6.2 水樣經(jīng)濃縮或稀釋后直接進(jìn)樣測定，或用萃取法進(jìn)行測定者，可從校準(zhǔn)曲線上查出鎘的質(zhì)量濃度后按式(31)計(jì)算結(jié)果。
p(Cd)＝p1×100／V.......................................(31)
式中:p(Cd)──水樣中鎘的質(zhì)量濃度，mg／L；
p1──從校準(zhǔn)曲線上查得鎘的質(zhì)量濃度，mg／L；
100──水樣稀釋后的體積，mL；
V──原水樣體積，mL。
2.7 精密度和準(zhǔn)確度
13個(gè)實(shí)驗(yàn)室用本法測定含鎘27μg／L的合成水樣〔其他離子濃度（μg／L）為:汞 4.4，鋅 26，銅 37，鐵 7.8，錳 47〕，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.6％，相對誤差為3.7％。
3 共沉淀-火焰原子吸收分光光度法
參見 共沉淀-火焰原子吸收分光光度法銅 相關(guān)資料
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