专利名称：从煤炭中提取、测定烷基汞和苯基汞的技术的制作方法
从煤炭中提取、测定烷基汞和苯基汞的技术所属技术领域是分析测试技术。
现有技术现有测定淡水、海水、鱼组织、动物脏器、土壤、沉积物中有机汞(也有称烷基汞和苯基汞)的技术，但这些技术不适合于煤炭样品。与本发明最接近的现有技术是测定沉积物和土壤中甲基汞的技术以及测定鱼组织中有机汞的技术。其中沉积物和土壤样品前处理与本项申请的前处理技术接近，而鱼组织中有机汞测定技术与本项申请中测定方法相接近。
样品前处理称取2-10克风干沉积物和土壤样品(60-80目)于离心管中加入15-30毫升1mol/L盐酸，搅匀。放置片刻，待气泡消失后，加入1毫升1％硫酸铜溶液，充分搅拌，放置10分钟，离心10分钟，将澄清液转移入烧杯，用6mol/L氢氧化钠和1mol/L盐酸调节到pH＝3，放置约10分钟，若有沉淀物析出，则用快速定性滤纸过滤，滤液收集在125毫升的分液漏斗中。分液漏斗下端用乳胶管与巯基棉管连接，使溶液以5-10毫升/分的流速通过巯基棉管，待溶液流尽，用洗耳球吹净巯基棉管中的水分。取下巯基棉管，将其下端放入测汞反应瓶中，用2N盐酸2毫升分二次加到巯基棉管中，让其自然地从巯基棉中流过。每次用洗耳球吹扫残液。
有机汞的测定将含有有机汞洗脱液的反应瓶放入冰水中冷却，加入3毫升的水，依次沿瓶壁加入1毫升0.1％氯化镉溶液，6毫升6mol/L氢氧化钠溶液，1毫升0.1％的氯化亚锡溶液，将反应瓶从水浴中取出，在室温下放置10分钟，用注水排气法把反应瓶上部含有汞蒸汽的空气推入测汞仪的吸收管中，读取最大吸光度值，从标准曲线上查得含汞量。详见《环境污染分析方法 第一卷 无机物分析》P159-170北京科学出版社，1987。
本发明的目的烷基汞和苯基汞是具有严重生物毒性的环境污染物。烷基汞中的甲本基汞对人和哺乳动物毒性最强，水俣病就是甲基汞中毒症。煤炭中的烷基汞和苯基汞通过煤炭中燃烧能进入大气、土壤以及水体，对人类造成危害。从煤炭中提取、测定烷基汞和苯基汞技术提供了研究和监测煤炭中烷基汞和苯基汞的手段，对于减轻环境污染，保护生态环境有重要的应用价值。本项发明建立了适合从煤炭中提取、测定烷基汞和苯基汞的新技术，同时，对现有的有机汞(含烷基汞和苯基汞)测定技术中缺点加以改正。
本项发明的内容试剂制备1. 盐酸溶液取高纯盐酸，用二次蒸馏水配制成需要的浓度。
2. 1％硫酸铜溶液取分析纯硫酸铜配制。
3. 6mol/L氢氧化钠取优级纯氢氧化钠配制。
4. 20％氯化亚锡，称取20克优级纯氢氧化锡，溶于10毫升盐酸中，稀释至100ml，通氮气除汞30分钟备用。
5. 巯基棉在200毫升烧杯中加50毫升分析纯硫代乙醇酸，35毫升乙酸酐，16毫升36％乙酸，0.15毫升浓硫酸及5毫升蒸馏水，混匀，冷却后转入250毫升具磨口的广口瓶中，瓶中放入15克脱脂棉，使棉花全部浸入溶液中，塞上瓶塞，在38℃-40℃烘箱内放置2-3天后，用蒸馏水将棉花洗至中性，除去水分，摊放于瓷盘上，再放入38℃-40℃烘箱中烘干，置于棕色磨口瓶中保存备用。
仪器设备测汞仪，分液漏斗125毫升，锥形瓶150毫升。
反应瓶容量30毫升或100毫升具有刻度，带有橡皮塞的玻璃细口瓶。
巯基棉管，内径6-8毫米，长100-120毫米玻璃管，一端平齐，一端拉成内径2毫米的尖嘴，尖嘴部分长约20毫米。每次装入0.10克巯基棉，上面填塞少许脱脂棉。
从煤炭中提取烷基汞和苯基汞将煤炭磨细至过80目筛的粒度，准确称取2-10克煤炭，放入锥形瓶中，加入10-30毫升6mol/L-12mol/L的盐酸和1毫升1％硫酸铜溶液，摇匀，瓶口放一小漏斗，在30℃-40℃恒温下浸提12-20小时，用快速定量滤纸过滤，滤液收集在另一锥形瓶中，用10ml4mol/L的盐酸溶液淋洗煤样，并用1mol/L盐酸冲洗浸煤锥形瓶漏斗和滤纸。
烷基汞和苯基汞的测定用4mol/L-10mol/L的氢氧化钠溶液和2mol/L-4mol/L的盐酸溶液调节滤液的pH＝3.0-3.5，放置片刻，一般有沉淀析出，用中速定量滤纸过滤，滤液收集在分液漏斗中，分液漏斗下端用乳胶管与巯基棉管相连接，管中装入0.1克巯基棉让溶液以5-10毫升/分的流速通过巯基棉管，溶液流尽后，取下巯基棉管，用洗耳球将巯基棉上残存溶液吹尽，将巯基管下端放入反应瓶中，用2mol/L的盐酸溶液3毫升，分三次加入巯基棉管中，每次待盐酸自然流下后，用洗耳球吹出剩余盐酸，向洗脱液中加入1∶1硫酸，使反应瓶中最终酸度为1.8mol/L，加入10-15毫升4％KMnO4溶液，在30℃-40℃温度下放置0.5小时，滴加10％盐酸胺溶液至高锰酸钾褪去红色且过量一滴，加水定溶至50毫升或15毫升(反应瓶体积的1/2)，加入2-4毫升20％氯化亚锡，加塞，振荡3-5分钟，放置5-10分钟，用注射器抽取10毫升反应瓶中气体，注入测汞仪吸收管中，读取最大吸光度值，从标准曲线上查算含汞量。
本发明比现有技术有如下优点1.原有技术使用2mol\L的盐酸做浸提液，由于煤炭质地坚硬、紧密，含碳量高，原有技术只能浸提出不足10％(16小时，30℃)的烷基汞和苯基汞，故不适合于煤炭样品。而本技术则能浸提出煤炭全部的烷基汞和苯基汞。见图1。
2.现有技术浸提时间只有0.5小时左右，本发明浸提时间为12-20小时，烷基汞和苯基汞的浸出量明显升高。见图2。
3.现有技术浸提时不控制温度，因而浸提结果会受温度影响产生波动，本发明控制浸提温度，可以获得稳定的效果、使数据具有可比性。见图3，在30-40℃浸出量最高。
4.现有技术在测定烷基汞和苯基汞总量(称有机汞)时，在氢氧化钠介质下，以氯化镉作催化剂，用氯化亚锡还原有机汞，其中氯化镉是剧毒物质(能导致痛痛病)。本发明在酸性条件下用高锰酸钾氧化有机汞后用氯化亚锡还原，避免了使用氯化镉。
图1烷基汞和苯基汞浸出量与酸度的关系，图2烷基汞和苯基汞浸出量与浸提时间的关系，图3烷基汞和苯基汞与温度的关系
具体实施例方式1.从煤炭中提取烷基汞和苯基汞将煤炭磨细至过80目筛，准确称取10.00克煤炭，放入150毫升锥形瓶中，加入30毫升8mol/L的优级纯盐酸和1毫升1％硫酸铜溶液，摇均，瓶口放一小漏斗，在30℃温度下浸提16小时，用快速定量滤纸过滤，滤液收集在另一锥形瓶中，用10ml5mol/L的盐酸溶液淋洗煤样、并用1mol/L的盐酸冲洗锥形瓶、漏斗和滤纸。
2.烷基汞和苯基汞的测定用4mol/L的氢氧化钠溶液和2mol/L的盐酸溶液调节滤液的pH＝3，放置片刻，一般有沉淀析出，用中速定量滤纸过滤，滤液收集在125毫升分液漏斗中，分液漏斗下端用乳胶管与巯基棉管相连接，管中装入0.1克巯基棉，让溶液以5毫升/分的流速通过巯基棉管，溶液流尽后，取下巯基棉管，用洗耳球将巯基棉上残存溶液吹尽，将巯基棉管下端放入100ml反应瓶中，用2mol/L的盐酸溶液3毫升，分三次加入巯基棉管中，每次待盐酸自然流下后，用洗耳球吹出剩余盐酸，向洗脱液中加入1∶1硫酸，使反应瓶中最终酸度为1.8mol/L，加入10毫升4％KMnO4溶液，在30℃温度下放置0.5小时，滴加10％盐酸羟胺溶液至高锰酸钾褪去红色且过量一滴，加水定溶至50毫升，加入2毫升20％氯化亚锡，加塞，振荡3分钟，放置5分钟，用注射器抽取10毫升反应瓶中气体，注入测汞仪吸收管中，读取最大吸光度值，从标准曲线上查算含汞量。
权利要求
1.从煤炭中提取、测定烷基汞和苯基汞的技术，其特征在于通过调节盐酸的酸度，浸出时间和温度控制烷基汞和苯基汞的浸出量，a.从煤炭中提取烷基汞和苯基汞将煤炭磨细至过80目筛的，准确称取2-10克煤炭，放入锥形瓶中，加入10-30毫升6mol/L-12mol/L的盐酸和1毫升1％硫酸铜溶液，摇匀，瓶口放一小漏斗，在30℃-40℃恒温下浸提12-20小时，用快速定量滤纸过滤，用10ml 4mol/L盐酸溶液淋洗煤样，并用1mol/L的盐酸冲洗浸煤锥形瓶、漏斗和滤纸；b.烷基汞和苯基汞总量的测定用4mol/L-10mol/L的氢氧化钠溶液和2mol/L-4mol/L的盐酸溶液调节滤液的pH＝3.0-3.5，放置片刻，一般有沉淀析出，用中速定量滤纸过滤，滤液收集在分液漏斗中，分液漏斗下端用乳胶管与巯基棉管相连接，管中装入0.1克巯基棉，让溶液以5-10毫升/分的流速通过巯基棉管，溶液流尽后，取下巯基棉管，用洗耳球将巯基棉上残存溶液吹尽，将巯基管下端放入反应瓶中，用2mol/L的盐酸溶液3毫升，分三次加入巯基棉管中，每次待盐酸自然流下后，用洗耳球吹出剩余盐酸，向洗脱液中加入1∶1硫酸，使反应瓶中最终酸度为1.8mol/L，加入10-15毫升4％KMnO4溶液，在30℃-40℃温度下放置0.5小时，滴加10％盐酸羟胺溶液至高锰酸钾褪去红色且过量一滴，加水定溶至50毫升或15毫升(反应瓶体积的1/2)，加入2-4毫升20％氯化亚锡，加塞，振荡3-5分钟，放置5-10分钟，用注射器抽取10毫升反应瓶中气体，注入测汞仪吸收管中，读取最大吸光度值，从标准曲线上查算含汞量。
2.按权利要求1所述的从煤炭中提取、测定烷基汞和苯基汞的技术，其特征在于调节滤液的酸度控制在pH＝3.0-3.5；浸提时间为12-20时间；浸提温度恒温控制在30-40℃。
全文摘要
从煤炭中提取、测定烷基汞和苯基汞的技术,通过调节盐酸的酸度、浸出时间和温度控制烷基汞和苯基汞的浸出量。本发明在酸性条件下用高锰酸钾氧化有机汞为无机汞后,用氯化亚锡还原,不用剧毒氯化镉,该项研究和监测煤炭中烷基汞和苯基汞的方法,对于减轻环境污染,保护生态环境具有重要应用价值。
文档编号G01N31/00GK1249429SQ98119019
公开日2000年4月5日 申请日期1998年9月25日 优先权日1998年9月25日
发明者王起超 申请人:中国科学院长春地理研究所