一种地表水中微量砷(v)的检测方法
【专利摘要】本发明提供一种地表水中微量砷的检测方法，该方法是：在3mol/L硝酸介质中，砷(V)能与钼酸铵形成砷钼杂多酸，在表面活性剂聚乙烯醇(PVA)存在下，砷钼杂多酸可以和乙基罗丹明B(ERB)生成可溶于水的络合物，该络合物在600nm处有最大吸收，据此建立了微分分光光度法直接测定地表水中砷(V)的方法。本方法提出了可用于现场测定水体中砷(V)的方法---微分分光光度法，避免了氢化物发生法产生的剧毒砷化氢气体，操作简便、成本低廉，用于实际水样分析，结果满意。
【专利说明】-种地表水中微量砷（V)的检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种地表水的检测方法，具体涉及一种地表水中微量砷（V)检测方 法，尤其涉及一种分光光度法检测地表水中微量砷（V)的检测方法。
【背景技术】
[0002] 砷是自然界中广泛存在的一种元素，可用于有色金属、色素、染料、玻璃及各种药 物，农业上也经常使用含砷农药。砷具有致癌、致突变、致畸形等毒性，而且，近年来的研究 表明，砷是已肯定的生殖毒物之一，并且其生殖、发育毒性较强，因此环境中砷的污染问题 已引起人们的广泛重视。我国生活饮用水卫生标准中砷含量规定小于〇.〇5mg/L。测定砷的 方法很多，其中将砷的化合物转化为气态的砷化氢，使之与干扰物分离，然后再进行检测， 抗干扰能力强，灵敏度较高。但是砷化氢是砷的化合物中毒性最大的，因此限制了这类方法 的应用。此外测砷的方法还有原子吸收光谱法，电化学法，电感耦合等离子体原子发射光谱 法，电感耦合等离子体质谱法等，这些方法灵敏度高，但设备昂贵，操作繁琐，且不能在现场 进行检测。
【发明内容】
[0003] 为了克服【背景技术】中的不足，本发明提供一种用于地表水中砷（V)的检测方法， 本发明采用分光光度法检测地表水中微量砷（V)，克服了以上检测的不足，提高了测定的灵 敏度，操作简便、快速，分析结果准确可靠，能满足地表水中微量砷（V)的检测的需求。
[0004] 为了实现以上目的采用如下技术方案：
[0005] -种地表水中微量砷（V)的检测方法，所述检测依据分光光度法测定的原理进行 检测，所述检测包含波长选择、试剂用量选择、共存离子的干扰及消除、工作曲线的绘制、样 品处理，其特征是：实验采用分光光度法的原理进行测定；水样首先与硝酸、钥酸铵混合液 反应生成砷钥杂多酸，然后生成的砷钥杂多酸与乙基罗丹明B(ERB)、聚乙烯醇（PVA)反应 生成砷钥杂多酸-乙基罗丹明B (ERB) -PVA络合物，该络合物在600nm处具有最高吸收峰， 根据峰高确定样品中砷（V)的浓度。
[0006] 2、所述的地表水中微量砷（V)的检测方法，其特征是：砷（V)与硝酸、钥酸铵混合 液反应生成砷钥杂多酸，砷钥杂多酸与乙基罗丹明B(ERB)、聚乙烯醇（PVA)反应生成砷钥 杂多酸-乙基罗丹明B (ERB) -PVA络合物。
[0007] 3、所述的地表水中微量砷（V)的检测方法，具体包含如下要求：
[0008] 一、实验条件 [0009] A、波长的选择
[0010] 于25mL容量瓶中，加入20uL 0? lmg/mL砷（V)标准工作溶液、2. 5mL3mol/L硝酸、 ImL钥酸铵溶液，摇匀；然后加入0. 5mL乙基罗丹明B (ERB)溶液、ImL聚乙烯醇（PVA)溶液， 充分振摇后加水定容。同样方法制备试剂空白。在分光光度仪上，以水为空白进行基线校 准，扫描试剂空白和络合物溶液。结果表明，络合物在600nm处有最大吸收，选择600nm为 检测波长。
[0011] B、试剂用量的选择
[0012] a、结果表明，乙基罗丹明B(ERB)溶液浓度为lg/L用量在0. 5mL时，络合物有最大 吸收且吸光度稳定，故选用乙基罗丹明B(ERB)溶液质量浓度为0. 02g/L。
[0013] b、结果表明，当钥酸铵溶液浓度为40g/L用量为ImL时，吸光度达到最大值。故选 用钥酸铵溶液质量浓度为I. 6g/L。
[0014] c、酸度影响砷钥杂多酸的形成，进而影响络合物的吸光度。结果表明，当3mol/L 硝酸用量为2. 5mL时，络合物吸光度达到最大值，故选用硝酸溶液浓度为0. 3mol/L。
[0015] d、砷钥杂多酸和乙基罗丹明B(ERB)形成的络合物难溶于水，加入表面活性剂可 以改善其溶解性，结果表明，当聚乙烯醇（PVA)溶液的质量浓度为5g/L用量为ImL时，吸光 度达到最大值，故选用PVA溶液浓度为0. 2g/L。
[0016] 二、共存元素的干扰及消除
[0017] 凡是能与钥酸根形成杂多酸的高价离子都可能产生干扰，测定50ug/L砷（V)， 相对误差小于±5%的情况下，下列离子不干扰测定：大量的Na+、K+、Ca 2+、Mg2+、Cl' NCT3 ; lOOOug/L 的 Cu2+、Ni2+、CO2+、pb2+、Al 3+、Mn2+、Hg2+、Zn2+、SO4 2- ;500ug/L 的 Fe3+、Fe2+。在微酸 性条件（0.09-0. 17mol/L HN03)下，Si032_可以与钥酸盐形成硅钥杂多酸，但是当酸度过高 时，反应不完全，甚至不反应，在本实验的酸度体系下，可以认为不干扰。
[0018] 三、校准曲线
[0019] 分别取 20mL 0ug/L、20ug/L、40ug/L、60ug/L、80ug/L、100ug/L 砷（V)标准工作溶 液与烧杯中，加入2. 5mL3mol/L硝酸、ImL钥酸铵溶液，摇匀；然后加入0. 5mL乙基罗丹明 B(ERB)溶液、ImL聚乙烯醇（PVA)溶液，摇匀待测；在仪器选定的工作条件下测定吸光度值 绘制校准曲线，并进行线性回归计算；砷（V)质量浓度在0. 1-lOOug/L范围内，络合物吸光 度与砷质量浓度在有良好的线性关系，相关系数r = 0. 9987。
[0020] 四、检出限
[0021] 对砷（V)的空白样品进行10次连续测定，用十次测定的标准偏差SD平均值乘3 得到的检出限为〇. lug/L。
[0022] 五、相对标准偏差
[0023] 在选定的实验条件下，对40Lg/L砷（V)标准溶液连进行10次重复测量，方法的相 对标准偏差为3. 06%。
[0024] 4、所述的地表水中微量砷（V)的检测方法，其特征在于各物质的加入须按以下顺 序：水样、硝酸、钥酸铵、乙基罗丹明B(ERB)、聚乙烯醇（PVA)。
[0025] 由于采取如上所述的技术方案，本发明具有如下的优越性：
[0026] 本发明所述用于地表水中微量砷（V)的检测方法，通过分光光度法检测地表水中 微量砷（V)含量，本发明通过多次检测，通过对地表水中砷（V)含量的准确测定和严格控 制，有效保证了地表水中砷（V)含量控制在允许范围内，从而确保了地表水的安全，应用效 果良好，本发明具有测定灵敏度高，操作简便、快速，稳定性好等优点，分析结果准确可靠， 能满足地表水中测量微量砷（V)的需求。
【具体实施方式】
[0027] 本发明的地表水中微量砷（V)的检测所使用的仪器和试剂为：
[0028] 紫外-可见光谱的测量使用双光束紫外可见光谱仪（Lamda 35,钼金埃尔默），选 择波长在600nm处。
[0029] 乙基罗丹明B(ERB)溶液：lg/L ;钥酸铵溶液：40g/L ;硝酸溶液：3mol/L ;聚乙烯醇 (PVA)溶液：5g/L。
[0030] 在满足上述工作条件下：
【具体实施方式】 [0031] 一
[0032] 取3个含有不同浓度砷（V)的标液，加入2. 5mL3mol/L硝酸、ImL钥酸铵溶液，摇 匀；然后加入〇. 5mL乙基罗丹明B(ERB)溶液、ImL聚乙烯醇（PVA)溶液，摇匀。
[0033] 在仪器选定的工作条件下，对试样溶液进行吸光度测量，在同条件操作的含不同 砷（V)的校准曲线上查出试样中砷（V)的浓度。
【具体实施方式】 [0034] 二
[0035] 取3个含有不同浓度砷（V)的地表水样，加入2. 5mL3mol/L硝酸、ImL钥酸铵溶液， 摇匀；然后加入〇. 5mL乙基罗丹明B(ERB)溶液、ImL聚乙烯醇（PVA)溶液，摇匀。
[0036] 在仪器选定的工作条件下，对地表水样溶液进行吸光度测量，在同条件操作的含 不同砷（V)的校准曲线上查出地表水样中砷（V)的浓度。
[0037] 采用本发明分光光度法测定地表水中砷（V)含量的方法，分别对不同砷含量的标 液和地表水样进行检测，测定结果比较准确，说明本发明分光光度法测定地表水中砷（V) 含量的方法具有结构重现性好的优点。
[0038] 含不同浓度砷（V)的标液测定结果如下（单位：ii g/L)
[0039]
【权利要求】
1. 一种地表水中微量砷（V)的检测方法，所述检测依据分光光度法测定的原理进行检 测，所述检测包含波长选择、试剂用量选择、共存离子的干扰及消除、工作曲线的绘制、样品 处理，其特征是：实验采用分光光度法的原理进行测定；水样首先与硝酸、钥酸铵混合液反 应生成砷钥杂多酸，然后生成的砷钥杂多酸与乙基罗丹明B(ERB)、聚乙烯醇（PVA)反应生 成砷钥杂多酸-乙基罗丹明B (ERB) -PVA络合物，该络合物在600nm处具有最高吸收峰，根 据峰高确定样品中砷（V)的浓度。
2. 根据权利要求1所述的地表水中微量砷（V)的检测方法，其特征是：砷（V)与硝酸、 钥酸铵混合液反应生成砷钥杂多酸，砷钥杂多酸与乙基罗丹明B(ERB)、聚乙烯醇（PVA)反 应生成砷钥杂多酸-乙基罗丹明B (ERB) -PVA络合物。
3. 根据权利要求1所述的地表水中微量砷（V)的检测方法，具体包含如下要求： 一、 实验条件 A、 波长的选择 于25mL容量瓶中，加入20uL 0? lmg/mL砷（V)标准工作溶液、2. 5mL3mol/L硝酸、lmL 钥酸铵溶液，摇匀；然后加入〇. 5mL乙基罗丹明B (ERB)溶液、lmL聚乙烯醇（PVA)溶液，充 分振摇后加水定容。同样方法制备试剂空白。在分光光度仪上，以水为空白进行基线校准， 扫描试剂空白和络合物溶液。结果表明，络合物在600nm处有最大吸收，选择600nm为检测 波长。 B、 试剂用量的选择 a、 结果表明，乙基罗丹明B(ERB)溶液浓度为lg/L用量在0. 5mL时，络合物有最大吸收 且吸光度稳定，故选用乙基罗丹明B(ERB)溶液质量浓度为0. 02g/L。 b、 结果表明，当钥酸铵溶液浓度为40g/L用量为lmL时，吸光度达到最大值。故选用钥 酸铵溶液质量浓度为1. 6g/L。 c、 酸度影响砷钥杂多酸的形成，进而影响络合物的吸光度。结果表明，当3mol/L硝酸 用量为2. 5mL时，络合物吸光度达到最大值，故选用硝酸溶液浓度为0. 3mol/L。 d、 砷钥杂多酸和乙基罗丹明B(ERB)形成的络合物难溶于水，加入表面活性剂可以改 善其溶解性，结果表明，当聚乙烯醇（PVA)溶液的质量浓度为5g/L用量为lmL时，吸光度达 到最大值，故选用PVA溶液浓度为0. 2g/L。 二、 共存元素的干扰及消除 凡是能与钥酸根形成杂多酸的高价离子都可能产生干扰，测定50ug/L砷（V)，相对误 差小于±5%的情况下，下列离子不干扰测定：大量的似+、1(+、0 &2+、1%2+、(：1'肌3;10001^/ L 的 Cu2+、Ni2+、Co2+、pb2+、Al 3+、Mn2+、Hg2+、Zn2+、S04 2- ;500ug/L 的 Fe3+、Fe2+。在微酸性条件 (0. 09-0. 17mol/L HN03)下，Si032_可以与钥酸盐形成硅钥杂多酸，但是当酸度过高时，反应 不完全，甚至不反应，在本实验的酸度体系下，可以认为不干扰。 三、 校准曲线 分别取20mL 〇1^凡、2〇1^/1^、4〇1^凡、6〇1^凡、8〇1^凡、10〇1^凡砷（\〇标准工作溶液与 烧杯中，加入2. 5mL3mol/L硝酸、lmL钥酸铵溶液，摇匀；然后加入0. 5mL乙基罗丹明B (ERB) 溶液、lmL聚乙烯醇（PVA)溶液，摇匀待测；在仪器选定的工作条件下测定吸光度值绘制校 准曲线，并进行线性回归计算；砷（V)质量浓度在0. l-100ug/L范围内，络合物吸光度与砷 质量浓度在有良好的线性关系，相关系数r = 0.9987。 四、 检出限 对砷（V)的空白样品进行10次连续测定，用十次测定的标准偏差SD平均值乘3得到 的检出限为〇? lug/L。 五、 相对标准偏差 在选定的实验条件下，对40Lg/L砷（V)标准溶液连进行10次重复测量，方法的相对标 准偏差为3. 06%。
4.根据权利要求1所述的地表水中微量砷（V)的检测方法，其特征在于各物质的加入 须按以下顺序：水样、硝酸、钥酸铵、乙基罗丹明B(ERB)、聚乙烯醇（PVA)。
【文档编号】G01N21/31GK104374727SQ201410740254
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年12月9日 优先权日:2014年12月9日
【发明者】刘艳, 罗林林 申请人:北京物资学院