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【摘要】目的:建立毛细管气相色谱(GC)-石墨炉原子吸收(GFAAS)联用测定甲基汞的方法。方法:以测定土壤中的甲基汞为例,将土壤中的氯化甲基汞用正乙烷萃取,然后通过OV-17毛细管进行分离,在500℃的温度条件下进行甲基汞含量的检测。结果:通过自制的电路系统把环境温度控制在一个标准的范围内,即(120.0±0.5)℃,用温度传感器检测室内的温度是否符合标准。之所以用正乙烷做萃取剂是因为正乙烷的沸点比较低,挥发较少,毒性比较小,另外正乙烷的背景吸收较小,所以萃取的效果比较理想,并且正乙烷的价格较低。为了消除金属离子的干扰,在实验前需要先加入EDTA。原子化温度是500℃。标准化工作曲线的方程为y=0.0109+0.0024x,相关系数是0.9972,线性范围是8~50ng,甲基汞的检测限是0.6ng。用作参照对比的污水处理池中的淤泥的甲基汞含量大概在28.7ng/g,加标回收率是90.8%,SD是3.38%,没有从农田的土壤样品里面测出甲基汞。结论:毛细管气相色谱-石墨炉原子吸收联用测定甲基汞的方法可以快速准确的分离测定土壤样品中的甲基汞。
【关键词】甲基汞;检测;气相色谱-石墨炉原子吸收;联用
近年来,在城市工业化,农业集约化的快速发展的情况下,重金属对环境造成的污染让人们越来越重视了。众所周知,对人类等高等生物具有严重性危害的元素之一就是汞,但是它的危害程度和毒理特性是随着化学形态的不同而不同的。无机汞对人类的危害较小一些,但是它在一定条件下会转变成对人类危害极大的有机汞,甲基汞便是其中一类,它可以通过食物链来影响动植物的健康,最终还会威胁到位于食物链顶端的人类身上,所以如何快速准确的测定汞的含量和形态便成了人们现在的当务之急,本文通过采用正乙烷去萃取土壤样品中的甲基汞,然后用OV-17毛细管柱进行分离,最后,在500℃的原子化温度条件下去检测氯化甲基汞的含量,同时对检测的条件进行了适当的改造和和优化。
1.材料和方法
1.1仪器装置
福立9700型气相色谱仪;Hg空心阴极灯,灯电流3mA;测定波长253.7nm,狭缝宽度1nm,10μl玻璃微量时样器。TAS-990型原子吸收分光光度计。
1.2试剂
水为超纯水,氯化甲基汞,需要用正已烷配成1.0g/L(以Hg计)贮备液,保存条件为4℃,试验用的稀溶液需要逐级稀释,好做统计,剩下的试剂都是分析纯。
1.3色谱条件
色谱柱:30m×0.32mm×1.0μm,载气和尾吹气均为流速70ml/min的高纯氮气,柱温需要采用程序升温,60℃(保持3min)~150℃(升温速率40℃/min,保持3min),进样口温度:200℃,OV-17(交联)毛细管柱。
1.4样品处理及萃取操作步骤
在100ml锥形瓶中放入4.000g的农田土壤,然后滴上5滴浓硝酸。再在10mlpH值为4的HAc-NaAc缓冲溶液中浸泡二十四个小时,在2000r/min的离心速率下离心分离十分钟。在带塞的100ml锥形瓶中取出2ml的上层清夜,在锥形瓶中加入8mLpH值为4的HAc-NaAc缓冲溶液,在微量进样器针头的保护下将萃取纤维插入萃取1.5h,然后在针头的保护下从锥形瓶中取出萃取纤维,最后插入气相色谱进样口进行解吸、分离和测定。
2.结果与分析
2.1仪器连接技术
此次实验仪器连接采用聚四氟乙烯管作转移线,在外层包裹上具有保温特性的材料,然后套上玻璃管将电阻丝隔开直接进行加热,之后还需要再包裹上保温材料,最后再套上一层粗玻璃管。通过耐高温的电阻丝引出到温度控制电路,通过温度传感器显示出管内的温度,然后通过自制的温度控制系统进行转移线温度的控制,由于温度传感器具有限制因素,所以此次试验的转移线温度控制在(120.0±0.5)℃。聚四氟乙烯和石墨管的接口头尽量不要采用不锈钢管,因为汞在高温下容易和别的金属形成汞齐,所以在试验中尽量采用石英玻璃管。
2.2萃取条件的选择
之所以用正乙烷做萃取剂是因为正乙烷的毒性较小,且价格便宜,萃取效果好,并且沸点较低,背景吸收小。另外土壤中含有多种金属元素,容易对试验形成干扰,故在其中加入EDTA,使之与多种金属离子形成络合物进入水相,避免其对实验造成的干扰。
2.3原子化温度的选择
原子化温度通过影响原子化效率直接影响到原子的吸收效率。过高的原子化温度会使原子化炉的寿命缩短,而过低的原子化温度则会使甲基汞原子化不完全从而影响实验结果,此次实验的最适宜原子化温度控制在500℃。
2.4工作曲线和检测限
按照前面介绍的方法萃取出甲基汞的标准溶液,再加入到空白的样品中去,从中取出2μl进行色谱分析,在结果中选择原子吸收测吸光度(A)与绝对进样量Q(ng)作其标准工作
曲线图,曲线方程是y=0.0109+0.0024x,其相关系数r=0.9972,线性范围是8~50ng。
1.工作曲线图
2.5方法的精密度和灵敏度
此种方法测定甲基汞的线性范围是0~20Lg,回归方程是呈线性的方程:
YMeHg+=17.4XHg+1.4(r=0.998)
2.6样品分析
此种方法测定甲基汞的含量,测定结果见下表:
样品 平均值 RSD(%) 标准加入量(ng/g) 检测结果(ng/g) 回收率(%)
淤泥 28.6 3.37 50 74.2 90.7
土壤 - - 50 46.7 93.5
3.结论
此次试验用正乙烷做萃取剂,通过OV-17毛细管柱进行分离,在符合标准的500℃原子化以后通过石墨炉原子吸收法进行定量测定,方法检测限时0.6ng,很好的建立了毛细管气相色谱法-石墨炉原子吸收联用测定甲基汞(MMC)的方法,快速准确,可用于对甲基汞的检测。
参考文献:
[1]顾昱晓,孟梅,邵俊娟等.在线吹扫捕集-气相色谱-原子荧光光谱法测定土壤中甲基汞[J].分析化学,2013,41(11):1754-1757.
[2]吕超,刘丽萍,董慧茹等.盐酸提取-液相色谱-原子荧光联用技术检测水产品中甲基汞等汞化合物[J].分析试验室,2010,29(2):64-68.
[3]彭金云,韦良兴,林润国等.毛细管气相色谱/石墨炉原子吸收联用测定土壤样品中的甲基汞[J].安徽农业科学,2009,37(26):12367-12368.
【关键词】甲基汞;检测;气相色谱-石墨炉原子吸收;联用
近年来,在城市工业化,农业集约化的快速发展的情况下,重金属对环境造成的污染让人们越来越重视了。众所周知,对人类等高等生物具有严重性危害的元素之一就是汞,但是它的危害程度和毒理特性是随着化学形态的不同而不同的。无机汞对人类的危害较小一些,但是它在一定条件下会转变成对人类危害极大的有机汞,甲基汞便是其中一类,它可以通过食物链来影响动植物的健康,最终还会威胁到位于食物链顶端的人类身上,所以如何快速准确的测定汞的含量和形态便成了人们现在的当务之急,本文通过采用正乙烷去萃取土壤样品中的甲基汞,然后用OV-17毛细管柱进行分离,最后,在500℃的原子化温度条件下去检测氯化甲基汞的含量,同时对检测的条件进行了适当的改造和和优化。
1.材料和方法
1.1仪器装置
福立9700型气相色谱仪;Hg空心阴极灯,灯电流3mA;测定波长253.7nm,狭缝宽度1nm,10μl玻璃微量时样器。TAS-990型原子吸收分光光度计。
1.2试剂
水为超纯水,氯化甲基汞,需要用正已烷配成1.0g/L(以Hg计)贮备液,保存条件为4℃,试验用的稀溶液需要逐级稀释,好做统计,剩下的试剂都是分析纯。
1.3色谱条件
色谱柱:30m×0.32mm×1.0μm,载气和尾吹气均为流速70ml/min的高纯氮气,柱温需要采用程序升温,60℃(保持3min)~150℃(升温速率40℃/min,保持3min),进样口温度:200℃,OV-17(交联)毛细管柱。
1.4样品处理及萃取操作步骤
在100ml锥形瓶中放入4.000g的农田土壤,然后滴上5滴浓硝酸。再在10mlpH值为4的HAc-NaAc缓冲溶液中浸泡二十四个小时,在2000r/min的离心速率下离心分离十分钟。在带塞的100ml锥形瓶中取出2ml的上层清夜,在锥形瓶中加入8mLpH值为4的HAc-NaAc缓冲溶液,在微量进样器针头的保护下将萃取纤维插入萃取1.5h,然后在针头的保护下从锥形瓶中取出萃取纤维,最后插入气相色谱进样口进行解吸、分离和测定。
2.结果与分析
2.1仪器连接技术
此次实验仪器连接采用聚四氟乙烯管作转移线,在外层包裹上具有保温特性的材料,然后套上玻璃管将电阻丝隔开直接进行加热,之后还需要再包裹上保温材料,最后再套上一层粗玻璃管。通过耐高温的电阻丝引出到温度控制电路,通过温度传感器显示出管内的温度,然后通过自制的温度控制系统进行转移线温度的控制,由于温度传感器具有限制因素,所以此次试验的转移线温度控制在(120.0±0.5)℃。聚四氟乙烯和石墨管的接口头尽量不要采用不锈钢管,因为汞在高温下容易和别的金属形成汞齐,所以在试验中尽量采用石英玻璃管。
2.2萃取条件的选择
之所以用正乙烷做萃取剂是因为正乙烷的毒性较小,且价格便宜,萃取效果好,并且沸点较低,背景吸收小。另外土壤中含有多种金属元素,容易对试验形成干扰,故在其中加入EDTA,使之与多种金属离子形成络合物进入水相,避免其对实验造成的干扰。
2.3原子化温度的选择
原子化温度通过影响原子化效率直接影响到原子的吸收效率。过高的原子化温度会使原子化炉的寿命缩短,而过低的原子化温度则会使甲基汞原子化不完全从而影响实验结果,此次实验的最适宜原子化温度控制在500℃。
2.4工作曲线和检测限
按照前面介绍的方法萃取出甲基汞的标准溶液,再加入到空白的样品中去,从中取出2μl进行色谱分析,在结果中选择原子吸收测吸光度(A)与绝对进样量Q(ng)作其标准工作
曲线图,曲线方程是y=0.0109+0.0024x,其相关系数r=0.9972,线性范围是8~50ng。
1.工作曲线图
2.5方法的精密度和灵敏度
此种方法测定甲基汞的线性范围是0~20Lg,回归方程是呈线性的方程:
YMeHg+=17.4XHg+1.4(r=0.998)
2.6样品分析
此种方法测定甲基汞的含量,测定结果见下表:
样品 平均值 RSD(%) 标准加入量(ng/g) 检测结果(ng/g) 回收率(%)
淤泥 28.6 3.37 50 74.2 90.7
土壤 - - 50 46.7 93.5
3.结论
此次试验用正乙烷做萃取剂,通过OV-17毛细管柱进行分离,在符合标准的500℃原子化以后通过石墨炉原子吸收法进行定量测定,方法检测限时0.6ng,很好的建立了毛细管气相色谱法-石墨炉原子吸收联用测定甲基汞(MMC)的方法,快速准确,可用于对甲基汞的检测。
参考文献:
[1]顾昱晓,孟梅,邵俊娟等.在线吹扫捕集-气相色谱-原子荧光光谱法测定土壤中甲基汞[J].分析化学,2013,41(11):1754-1757.
[2]吕超,刘丽萍,董慧茹等.盐酸提取-液相色谱-原子荧光联用技术检测水产品中甲基汞等汞化合物[J].分析试验室,2010,29(2):64-68.
[3]彭金云,韦良兴,林润国等.毛细管气相色谱/石墨炉原子吸收联用测定土壤样品中的甲基汞[J].安徽农业科学,2009,37(26):12367-12368.