[doc] 水中硬度的流动注射化学发光分析法测定

[doc] 水中硬度的流动注射化学发光分析法测定 水中硬度的流动注射化学发光分析法测定 中国卫生检验杂志2008年l2月第l8卷第l2期ChineseJournalofHealth[=~boratoryTechnology,Dec2008;Vol18No12245 9 水中硬度的流动注射化学发光分析法测定 李立华,梁艳,钱建瑞,赵艳伟,王术皓 (聊城大学化学化工学院,山东聊城252059) 【论着】 [摘要】目的:建立了流动注射化学发光法测定水中硬度的新方法.方法:实验发现在碱性介质中,高锰酸钾氧化酸性 铬蓝K可产生较强的化学发光,而且Ca,Mg离子对该体系的化学发光强度有明显的增强作用;结合流动注射技术,建立 了流动注射一化学发光增强法测定水中硬度的方法.结果:该法的化学发光增强值(AI)与水中Ca,Mg离子的总浓度在 3.0X10一一7.5X10mol/L和4.0X10,一1.0X10I4mol/L范围内呈良好的线性关系,其线性回归方程分别为?I= 9.615踟(X)+66.382(线性相关系数r=0.9575)和?I:171.74踟(x)+211.73(线性相关系数r=0.9911).检出限为 2.7×10一mol/L.对浓度为10.mol/L的标准样品进行11次测定RSD为4.8%.结论:本文实验证明在氢氧化钠介质 中,高锰酸钾氧化酸性铬蓝K结合流动注射技术检测水中硬度方法 的是可行的.方法简单,准确,便于自动分析,为进行 环境水硬度的自动检测提供了可能. [关键词】流动注射;化学发光;水中硬度;高锰酸钾;酸性铬蓝K [中图分类号]0657.39[文献标识码】A[文章编号】 1004—8685(2008)12—2459—03 Flowinjectionchemiluminescencemethodfordeterminationofhardnessofwater Li一啪,LiangYan,QianJian—rui,ZhaoYan—wei,WangShu—hao (CollegeofChemistryandChemicalEngineering,LiaochengUniversity,Liaocheng252059,China) [Abstract]0bjective:ItwasfoundthatacidchromeblueKcouldgenerateagoodlightsignalwhenitwasmixedwithpotassi— umpermanganateinpotassiumhydroxidesolution.Methods:Anovelflowinjectionprocedurewasdevelopedforthedetermination ofthetotalhardnessinwaterbasedontheenhancementofthechemiluminescencefrompotassiumpermanganate—acidchrome blueK—sodiumhydroxidesolutionsystembycalciumandmagnesium.Results:Thelinearrangefordeterminationofthetotalcon— tentofcalciumandmagnesiumWas3.0×10一一7.5×10一 mot/L.and4.0X10一.一1.0X10一mol/L.respectively.The methodwassimplewithhighsensitivityandselectivity.andwithadetectionli mitof2.7×10mol/LConclusion:Thismethod isappliedtodeterminethehardnessofwaterwithsatisfactoryresults. [Keywords]Flowinjection;chemiluminescence;Hardnessofwater;Potassi umpermanganate;AcidchromeblueK 水是人类最保贵的资源,是人类赖以生存的重要条件,也 是人体的重要组成部分.水的硬度高对人体健康,生活和生 产都有危害.世界卫生组织调查指出,人类80%的疾病与水 有关.另外锅炉用水硬度太高,也是十分有害的.因此,水中 硬度(即钙和镁的总浓度)的测定是水质检测项目之一. 目前,测定水硬度的方法较多.普遍采用EDTA络合滴定 法…,也有其他的分析方法,如分光光度法j,离子色谱法测 定水的硬度J,原子吸收法测定水的硬度,火焰原子吸收 法测定地下水硬度’,原子发射光谱法,流动注射吸光光 度法等.而以高锰酸钾一酸性铬蓝K一氢氧化钠作为发光 体系并且结合流动注射技术测定水的硬度未见报道. 流动注射化学发光法具有仪器简单,操作方便灵活,不需 要任何光源,灵敏度高,线性范围宽,重复性好,并有分析速度 [基金项目]山东省自然科学基金资助项目(2005ZX12) [作者简介]李立华(1981一),女,在读研究生,主要从事光分析 化学研究. {通讯联系人,E—mail:shuhaowang@lcu.edu.cn 快,便于自动化?等特点,是现代分析化学科学研究的热点领 域之一.本实验发现,高锰酸钾氧化酸性铬蓝K产生较强的 化学发光信号,当加入Ca,Mg离子后可以增强化学发光信号. 本文结合流动注射技术,建立了测定水中硬度(Ca,Mg离子) 的化学发光分析法,研究了不同因素对体系产生化学发光信 号的影响.与其它方法相比,本法具有更低的检出限和更宽 的线性范围,已经成功地应用于测定水的硬度,结果令人满 意. 1材料与方法 1.1试剂 高锰酸钾(济南市槐荫区红星化工厂)储备液 (0.01mol/L):按常规方法配制并标定;酸性铬蓝K(以钠盐形 式存在)溶液(0.01mol/L):称取586.47mg酸性铬蓝K,用水 定容于100m/容量瓶中;氢氧化钠储备液(1.0mol/L);氯化 钙(济南巨业有限公司经销)储备液(1.0X10,mol/L);氯化 镁(济宁市化工研究所)储备液(0.1mol/L);EDTA储备液 (0.01mol/L);三乙醇胺溶液(200g/L). 中国卫生检验杂志2008年l2月第18卷第l2期ChineseJournalofHealthLaboratoryTechnology,Dec2008;Vol18No12 上述试剂均为分析纯,试验用水为二次蒸馏水. 1.2仪器 IFFL—D型流动注射发光仪(西安瑞科电子设备有限公 司);pHs一3c型酸度计. 1.3实验方法 如图1所示,PTFE管在流通体系中作为连接元件,开启蠕 动泵清洗流路至基线稳定,氢氧化钠先与酸性铬蓝K混合再 与试样混合,高锰酸钾通过流通阀注入载流,与前面三者混合 产生化学发光.试样的浓度通过相对化学发光强度来定量. 发光信号用计算机控制的化学发光仪检测和 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 . 蓬 图1流动注射化学发光分析流程图 .山酸性铬蓝K;b.氢氧化钠;c.样品试液;d.高锰酸钾; P蠕动泵;V.注射阀;PMT.检测器;R.记录仪;w.废液 2结果与讨论 2.1化学发光信号曲线 高锰酸钾一酸性铬蓝K一氢氧化钠体系的化学发光曲线, 如图2所示;不加被测样品ca离子,体系的发光强度较小,随 着加入ca离子(0,10,,10mol/L)浓度的增大,发光信号峰 高逐渐增强. 100 80 60 _ 40 20 0 图2不同浓度钙离子的信号曲线 2.2实验条件的选择 2.2.1pH值的影响实验了在不同pH值溶液中,体系的发 光强度信号.实验 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明在水溶液中体系不发光,在盐酸,硫 酸,硝酸等介质中产生弱的发光信号;在碱性介质中发光强度 明显增强.由图3可知,随着氢氧化钠的浓度的增加,体系的 相对化学发光强度(aI)明显增大,但当氢氧化钠溶液的浓度 大于0.20mol/L时,发光信号不稳定,故选择氢氧化钠溶液的 浓度为0.2mol/L. 200 180 160 140 120 司100 80 60 40 20 O 图3氢氧化钠溶液的浓度对KMnO.一ACBK 体系化学发光强度的影响 2.2.2酸性铬蓝K溶液用量的影响实验了在NaOH和高 锰酸钾的存在下,ACBK对化学发光强度的影响.在1.0× 10一一9.0×10.mol/L浓度范围内增加ACBK的浓度,体系 的相对化学发光强度(aI)增加,继续增加ACBK的用量,到 3.0×10mot/L@得到了最大值.结果如图4所示. l30 120 llO 100 q9o 80 70 60 图4ACBK浓度对高锰酸钾一ABCK体系化学发光强度的影响 2.2.3高锰酸钾溶液用量的影响实验了高锰酸钾在2.0× 10一一1.5×10mol/L浓度范围内,体系的相对化学发光强 度(?I)随浓度(C)的变化情况,见图5,随着KMnO4溶液用量 的增加,发光信号越来越强.考虑到相对化学发光强度和试 剂的用量,用1.0X10,mol/LKMnO溶液进行以下实验. 图5KMnO4溶液的浓度对KMuO4一ACBK 体系化学发光强度的影响 2.2.4流速的选择实验发现,当样品,酸性铬蓝K及高锰 酸钾的流速为4.3ml/min,氢氧化钠的流速为3.4ml/min时, 化学发光信号最好. 2.3工作曲线和检出限 在上述实验条件下,进行工作曲线的测定.工作曲线为 两段,当水中ca,Mg离子总浓度在3.0X10一一7.5× 10.mol/L范围内,其浓度(C)与体系的相对化学发光强度 (?I)呈良好的线性关系,其线性回归方程为?I=9.615 (x)+66.382,线性相关系数r=0.9575;在4.0×10,,1.0× 10I4mol/L的浓度范围内,其浓度(C)与体系的相对化学发光 强度(aI)呈良好的线性关系,其线性回归方程为?I=171.74 踟(x)+211.73,线性相关系数,=o.9911.检出限为2.7× 10mol/L(3s/k).对浓度为1.0×10.mol/L的标准样品进 行11次测定,RSD为4.8%. 2.4干扰实验 按实验方法,加入一定量的干扰组分,测定对化学发光强 度的影响,结果表明:500倍K,Na;300倍Nn4,HCO3-, NO;;200倍的SO:一;50倍的PO:一,AC一;10倍的zn”,Ni”, cl一,Rr一;5倍的Fe,Fe”,Al对此体系的发光不干扰.由 于水中Ca”,Mg”的量较大,故其他离子不干扰测定. 2.5样品分析 按标准采样法,采得聊城大学校园内的饮用水样和地下 水样,并利用建立的分析方法进行测定,同时以EDTA滴定法 进行对照,结果见表1. (下转第2534页) 2534中国卫生检验杂志2008年12月第l8卷第12期ChineseJournalofHealthLal~ratoryTechnology,Dec2008;Voll8N0l2 2.6尿样基体的影响 虽然基体改进剂可有效地提高灰化温度,克服尿样中的大 部分基体影响.但由于尿样成份复杂,特别是有些干扰成份,它 们在尿液中存在较稳定,不易随高灰化温度而消除,从而影响尿 铅的测定结果.我们对原尿稀释2,4倍后再重新测定其铅含 量,大部结果要比原尿铅含量高.误差可能是由于尿样经稀释 后,其基体干扰成份相对减少所致.这表明基体改进剂虽可消 除尿样中的大部分基体影响,但并不能完全克服基体效应.在 实验中发现,不同人群的尿比重各不相同,其基体干扰亦不一 样.由此可见基体改进剂并不能完全有效地克服基体的影响. 为了尽量减少尿样基体干扰作用,建议在测定正常人群尿铅含 量时,应根据不同的尿比重分别做三条工作曲线(尿比重? 1.016,1.018~<尿比重?1.026,尿比重?1.028).尿样应根据其 比重,分别查各自工作曲线以计算其铅浓度. 2.7应用 取镇江某畜电池厂工人和正常人群尿样数份,用上述的 尿铅分析方法分别测其铅含量,结果见表7. 表7正常人和铅接触者尿铅含量(pe./L) 从表7结果可见,该分析方法适宜于分析不同人群尿铅 含量. 3小结 氯化钯基体改进剂石墨炉原子吸收光谱直接测定尿中 铅,分析速度快,操作简便,灵敏度高,准确度好,分析结果可 靠,非常适合应用于职业卫生中铅的生物监测. [参考文献] [1]方荣.原子吸收光谱法在卫生检验中的应用[M].北京:北京大 学出版社,1991:227—231. [2]吴执中.职业病[M].北京:人民卫生出版社,1984:110. [3]李德鸿.我国职业病发病情况[J].中国工业医学杂志,1989,2 (3):4. [4]徐碧珠.基体改进剂石墨炉原子吸收法直接测定饮料中铅,砷,铜 [J].中国公共卫生,1996,(9):409. [5]黄安辉,潘志警,常文静,等.无火焰原子吸收光谱法测定尿中铅 [J].工业卫生与职业病,1989,15(1):36. [6]徐群英,陈玉霞.尿比重对尿铅测定影响分析[J].浙江预防医 学,1997,9(4):69. 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