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摘要:基于5-Br-PADAP与钴形成稳定的螯合物能被TritonX-114浊点萃取的事实,建立了浊点萃取-原子吸收法测定水中微量的钴的新方法。钴的浓度在0.25-4.00?g/mL内呈线性,检测限为6.7?g /L;相对标准偏差(n=11)为2.7%,加标回收率为98.5%~102.3%。
关键词:浊点萃取;原子吸收光谱;钴
中图分类号: X824、 056 文献标识码:A
1 试验部分
主要试剂与仪器
1000μ?g/mL的钴标准储备溶液;10?g/mL的钴标准工作溶液;1%(v/v)TritonX-114溶液;0.5×10-3 mol/L 5-Br-PADAP的乙醇溶液;pH=6.8的缓冲溶液。
SYC-15 超级恒温水浴,南京桑力仪器设备公司;TGL-16高速离心机,金坛江南仪器设备有限公司;PHS-3 pH计,上海雷磁仪器厂;AA370原子吸收分光光度计,上海精密科学仪器有限公司;工作条件:测定波长:228.8nm;灯电流:4.0mA;狭缝宽度:0.7nm;乙炔流量:6.0 L/min;空气流量:1.2 L/min。
1.2测定方法
取一定量钴的标准溶液于10mL离心管中,依次加入1%(v/v)TritonX-114溶液0.4mL,0.5×10-3mol/L5-Br-PADAP溶液0.5mL,pH=6.8的缓冲溶液1mL,用超纯水稀释至10mL,摇匀,置于40℃恒温水浴中,加热15min后,以4000r/min离心15min达到相分离。
2 结果与讨论
2.1 pH对钴萃取的影响
按试验方法,考察了pH值在3.0-10.0范围内对钴浊点萃取的影响。当pH值小于6.8时,随着pH值的增加吸光度增加;当pH=6.8时,吸光度达到最大值;当pH值在7.0-8.0时,吸光度基本不变;当pH值大于8.0时,随着pH值的增加吸光度下降。本实验选取pH值为6.8作为实验的pH条件。
2.2 5-Br-PADAP的用量对钴萃取的影响
按试验方法,考察5-Br-PADAP的用量在0.02~1.20mL范围内对钴浊点萃取的影响。当加入的5-Br-PADAP体积小于0.5mL时,吸光度值随着加入的5-Br-PADAP体积的增加而增大;当加入的5-Br-PADAP体积大于0.5mL时,其吸光度基本不变。本实验选用5-Br-PADAP的体积为0.5mL。
2.3 TritonX-114的用量对钴萃取的影响
按试验方法,考察了TritonX-114的用量在0.1-2.0mL范围内对钴浊点萃取的影响。当加入TritonX-114的体积小于0.4mL时,吸光度随着TritonX-114体积的增加而增加。这是因为TritonX-114的量不足以将溶液中的钴与5-Br-PADAP形成的螯合物完全萃取,从而当TritonX-114的量增加时,其吸光度也随着增加。当TritonX-114的体积达到0.4mL时,吸光度达到最大。
按试验方法,考察了平衡温度在25℃-50℃范围内对钴浊点萃取的影响。当平衡温度低于35℃时,吸光度随着温度的升高而升高;而当平衡温度高于35℃时,吸光度基本不变。当平衡温度高出TritonX-114浊点15~20℃时,萃取完全。为了保证完全萃取,本实验选择平衡温度40℃。
2.5 平衡时间对浊点萃取的影响
考察了在40℃恒温水浴中放置5 min -30 min范围内,平衡时间对钴萃取的影响。当平衡时间达到10min时,萃取完全。为确保溶液中钴的完全萃取,本实验选择平衡时间为15min。
2.5 离心时间对钴萃取的影响
离心可以加快相分离,但离心时间过短,相分离不完全;而离心时间过长,因温度的降低,将导致表面活性剂的重新溶解,降低了萃取效率。考察了离心时间在2min-30min范围内对钴萃取的影响,结果表明:当离心时间为10min时,相分离完全。为确保萃取完全,本实验选择离心时间为15min。
2.6 HNO3-CH3OH用量的选择
按试验方法,考察0.1mol/LHNO3-CH3OH溶液的用量在0.20 mL -0.70 mL范围内对测定结果的影响。当加入的硝酸-甲醇量小于0.4mL时,测得吸光度值随着硝酸-甲醇加入量的增加而增大;当加入量大于0.4mL时,测得吸光度值逐渐减小。本实验取0.1mol/LHNO3-CH3OH溶液的加入量为0.4mL。
2.7 共存离子的影响
试验了常见阳离子对钴回收率的影响,结果表明:当K+、Na+、Ba2+等离子的量低于Co2+量的1000倍时,对钴的萃取及测定没有干扰;当Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Pb2+等离子的量低于Cd2+量的500倍时,对钴的萃取及测定没有干扰;而当Ni2+、Zn2+、Pb2+、Fe3+、Cu2+、Cd2+等离子的量低于Co2+量的20倍时,对钴的萃取及测定没有干扰。
2.8工作曲线、检测限和标准加入回收试验
在选定的上述实验条件下,测得的线性范围0.25-4.00μg/mL。由工作曲线求得回归方程为A=0.1069c(μg/mL)-0.0109,相关系数r=0.9975。对含钴1.00μg/mL的溶液用本法进行11次平行测定,得其相对标准偏差(RSD)为2.7%。对空白溶液进行11次平行测定,标准偏差为0.0024μg/mL,按3σ/a,求得本法的检测限(3σ/a)为0.067?g/mL。
在水樣中加入适量的钴标准溶液进行标准加入回收试验,结果表明:回收率为98.5%—102.3%。
3 结语
5-Br-PADAP能与钴形成稳定的螯合物;TritonX-114作浊点萃取剂。分相后的表面活性剂富集相用硝酸-甲醇溶液稀释可直接进行火焰原子分光光度法测定,而且本实验在测定时不需要加基体改进剂,操作简便。本法用于测定水样中痕量金属钴的线性范围是0.25-4.00?g/L;检测限为6.7 g/L;相对标准偏差为2.7%。
实验结果表明:浊点萃取-原子吸收分光光度法测定环境水样中钴的方法是可行的,能获得满意的结果。
参考文献:
[1] 宋雪洁,刘欣丽,段太成,等. 浊点萃取-石墨炉原子吸收光谱法测定环境样品中的镉[J]. 分析化学,2009,37(6):893-896
[2] 王梅,李姗,周建栋,等. Box-behnken设计优化浊点萃取-原子荧光光谱法测定中药材中的汞[J],光谱学与光谱分析, 2014,36(8):2254-2258
基金项目:苏州市环境保护课题:苏州阳澄湖水资源改善暨可持续开发利用研究(项目编号A20130602 )
作者简介:1.史晓兵:女,1967年生,江苏镇江人
2.尤凤翔:男,1960年生,天津人,教授,博士,主要从事纳米复合材料教
关键词:浊点萃取;原子吸收光谱;钴
中图分类号: X824、 056 文献标识码:A
1 试验部分
主要试剂与仪器
1000μ?g/mL的钴标准储备溶液;10?g/mL的钴标准工作溶液;1%(v/v)TritonX-114溶液;0.5×10-3 mol/L 5-Br-PADAP的乙醇溶液;pH=6.8的缓冲溶液。
SYC-15 超级恒温水浴,南京桑力仪器设备公司;TGL-16高速离心机,金坛江南仪器设备有限公司;PHS-3 pH计,上海雷磁仪器厂;AA370原子吸收分光光度计,上海精密科学仪器有限公司;工作条件:测定波长:228.8nm;灯电流:4.0mA;狭缝宽度:0.7nm;乙炔流量:6.0 L/min;空气流量:1.2 L/min。
1.2测定方法
取一定量钴的标准溶液于10mL离心管中,依次加入1%(v/v)TritonX-114溶液0.4mL,0.5×10-3mol/L5-Br-PADAP溶液0.5mL,pH=6.8的缓冲溶液1mL,用超纯水稀释至10mL,摇匀,置于40℃恒温水浴中,加热15min后,以4000r/min离心15min达到相分离。
2 结果与讨论
2.1 pH对钴萃取的影响
按试验方法,考察了pH值在3.0-10.0范围内对钴浊点萃取的影响。当pH值小于6.8时,随着pH值的增加吸光度增加;当pH=6.8时,吸光度达到最大值;当pH值在7.0-8.0时,吸光度基本不变;当pH值大于8.0时,随着pH值的增加吸光度下降。本实验选取pH值为6.8作为实验的pH条件。
2.2 5-Br-PADAP的用量对钴萃取的影响
按试验方法,考察5-Br-PADAP的用量在0.02~1.20mL范围内对钴浊点萃取的影响。当加入的5-Br-PADAP体积小于0.5mL时,吸光度值随着加入的5-Br-PADAP体积的增加而增大;当加入的5-Br-PADAP体积大于0.5mL时,其吸光度基本不变。本实验选用5-Br-PADAP的体积为0.5mL。
2.3 TritonX-114的用量对钴萃取的影响
按试验方法,考察了TritonX-114的用量在0.1-2.0mL范围内对钴浊点萃取的影响。当加入TritonX-114的体积小于0.4mL时,吸光度随着TritonX-114体积的增加而增加。这是因为TritonX-114的量不足以将溶液中的钴与5-Br-PADAP形成的螯合物完全萃取,从而当TritonX-114的量增加时,其吸光度也随着增加。当TritonX-114的体积达到0.4mL时,吸光度达到最大。
按试验方法,考察了平衡温度在25℃-50℃范围内对钴浊点萃取的影响。当平衡温度低于35℃时,吸光度随着温度的升高而升高;而当平衡温度高于35℃时,吸光度基本不变。当平衡温度高出TritonX-114浊点15~20℃时,萃取完全。为了保证完全萃取,本实验选择平衡温度40℃。
2.5 平衡时间对浊点萃取的影响
考察了在40℃恒温水浴中放置5 min -30 min范围内,平衡时间对钴萃取的影响。当平衡时间达到10min时,萃取完全。为确保溶液中钴的完全萃取,本实验选择平衡时间为15min。
2.5 离心时间对钴萃取的影响
离心可以加快相分离,但离心时间过短,相分离不完全;而离心时间过长,因温度的降低,将导致表面活性剂的重新溶解,降低了萃取效率。考察了离心时间在2min-30min范围内对钴萃取的影响,结果表明:当离心时间为10min时,相分离完全。为确保萃取完全,本实验选择离心时间为15min。
2.6 HNO3-CH3OH用量的选择
按试验方法,考察0.1mol/LHNO3-CH3OH溶液的用量在0.20 mL -0.70 mL范围内对测定结果的影响。当加入的硝酸-甲醇量小于0.4mL时,测得吸光度值随着硝酸-甲醇加入量的增加而增大;当加入量大于0.4mL时,测得吸光度值逐渐减小。本实验取0.1mol/LHNO3-CH3OH溶液的加入量为0.4mL。
2.7 共存离子的影响
试验了常见阳离子对钴回收率的影响,结果表明:当K+、Na+、Ba2+等离子的量低于Co2+量的1000倍时,对钴的萃取及测定没有干扰;当Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Pb2+等离子的量低于Cd2+量的500倍时,对钴的萃取及测定没有干扰;而当Ni2+、Zn2+、Pb2+、Fe3+、Cu2+、Cd2+等离子的量低于Co2+量的20倍时,对钴的萃取及测定没有干扰。
2.8工作曲线、检测限和标准加入回收试验
在选定的上述实验条件下,测得的线性范围0.25-4.00μg/mL。由工作曲线求得回归方程为A=0.1069c(μg/mL)-0.0109,相关系数r=0.9975。对含钴1.00μg/mL的溶液用本法进行11次平行测定,得其相对标准偏差(RSD)为2.7%。对空白溶液进行11次平行测定,标准偏差为0.0024μg/mL,按3σ/a,求得本法的检测限(3σ/a)为0.067?g/mL。
在水樣中加入适量的钴标准溶液进行标准加入回收试验,结果表明:回收率为98.5%—102.3%。
3 结语
5-Br-PADAP能与钴形成稳定的螯合物;TritonX-114作浊点萃取剂。分相后的表面活性剂富集相用硝酸-甲醇溶液稀释可直接进行火焰原子分光光度法测定,而且本实验在测定时不需要加基体改进剂,操作简便。本法用于测定水样中痕量金属钴的线性范围是0.25-4.00?g/L;检测限为6.7 g/L;相对标准偏差为2.7%。
实验结果表明:浊点萃取-原子吸收分光光度法测定环境水样中钴的方法是可行的,能获得满意的结果。
参考文献:
[1] 宋雪洁,刘欣丽,段太成,等. 浊点萃取-石墨炉原子吸收光谱法测定环境样品中的镉[J]. 分析化学,2009,37(6):893-896
[2] 王梅,李姗,周建栋,等. Box-behnken设计优化浊点萃取-原子荧光光谱法测定中药材中的汞[J],光谱学与光谱分析, 2014,36(8):2254-2258
基金项目:苏州市环境保护课题:苏州阳澄湖水资源改善暨可持续开发利用研究(项目编号A20130602 )
作者简介:1.史晓兵:女,1967年生,江苏镇江人
2.尤凤翔:男,1960年生,天津人,教授,博士,主要从事纳米复合材料教