专利名称：测定镉、汞的新方法
技术领域：
本发明涉及一种测定镉，汞的新方法。重金属镉、汞是剧毒物质，可以在人体，动物体中累积，具有致变、致畸、致癌作用，对各类样本中重金属浓度的测定具有重要意义。在现有技术中，如水质中重金属镉、汞测定国家标准GB7471-87、GB7475-87、GB7468-87、BG7469-87中，分别采用原子吸收分光光度法和分光光度法。其中原子吸收分光光度法涉及大型化器，价格昂贵。分光光度法测镉(CB7471-81)，采用了有害有机溶剂氢仿。分光光度法测汞(GB7469-87)，铜对测定结果有干扰。
本发明的目的是提供一种能够克服上述现有技术弊端，且具有高灵敏度，高选择性、操作简便、快速、测定结果准确的测定镉、汞的新方法。
本发明的技术方案是采用碱性艳蓝BO精制品作显色剂、在磷酸一磷酸二氢钠缓冲介质中、乳化剂OP作稳定剂、碘离子作配位体，分光光度法测定样品中镉或汞。
本发明的目的是这样实现的测定镉、汞的新方法其具体步骤是1.显色剂溶液的制备称取精制碱性艳蓝BO染料0.100克于1升烧杯中，加无镉、汞水600毫升，加磷酸(A.R)41毫升，加磷酸二氢钠(A.R NaH2PO4.2H2O)93.6克，将烧杯置于磁力搅拌器上搅拌4小时后转入1升容量瓶中，用无镉、汞水稀释至刻度，摇匀。2.被测样本的预处理试样的预处理方法依据样本的来源和样本中镉、汞的浓度差异，可采用硝化、富集分离和酸度调节工艺中的二道或全部工序。例如较浑浊的地面水中镉的测定其消化方法可采用GB7471-87中的硝酸微沸消解法。又如一般地面水中汞的测定其消化方法可采用GB7468-87中的近沸保温法。消解液用氢氧化钠溶液调节至近中性。对于镉浓度低于3ug/L、汞浓度低于7ug/L或镉、汞共存的试样须采用巯基棉富集分离手段巯基棉管中加巯基棉0.1克，先用2毫升1+30稀盐酸淋洗巯基棉，再用30毫升无镉、汞水淋洗巯基棉。1升水样按上述方法消解、中和后，用1+30稀盐酸调节PH至5-6后通过巯基棉管，流速8毫升/分钟，试液流完后加20毫升蒸馏水洗涤巯巯基棉管，用吸球压尽管中水，弃去。4毫升1+30稀盐酸淋洗巯基棉管，洗脱镉，用吸球压尽洗脱液后，再用5毫升无镉、汞水淋洗巯基棉管，用吸球压尽水。洗脱液和淋洗水一并收集于小烧杯中，用0.1mol/L氢氧化钠仔细调节溶液pH至近中性(约16毫升)。转入100毫升量瓶中用无镉、汞水稀释至刻度，测镉。前述已分离去镉的巯基棉管用氢化铵饱和的6mol/L的盐酸水溶液4毫升淋洗巯基棉管，洗脱汞。用吸球压尽洗脱液后再加入5毫升无镉、汞水于巯基棉管中淋洗，用吸球压尽水分。洗脱液和淋洗水一并收集于小烧杯中，用2mol/L氢氧化钠仔细调节溶液PH至近中性(约12毫升)，转入25毫升量瓶中用无镉、汞水稀释至刻度，测汞。经上述巯基棉富集分离处理，试样中镉和汞被分离，二者的浓度分别被富集10倍和40倍。3.镉、汞的测定取经预处理的试液80毫升于100毫升的容量瓶中，加入显色剂溶液10毫升，0.2％乳化剂OP水溶液2毫升，最后加入0.04mol/L碘化钠水溶液5毫升，用无镉、汞水稀释至刻度，摇匀。5分钟后，试剂空白作参比，1cm比色皿，574nm或580nm(测镉574nm、测汞580nm)波长处测定溶液的吸光度。
实现本发明目的进一步描写本方法的原理是利用镉、汞与碘的配阴离子[CdI4]2-、[HgI4]2-和碱性艳蓝BO阳离子染料在酸性介质中发生缔合反应生成缔合物。在酸性介质中，碱性艳蓝BO水溶液呈黄色，而碱性艳蓝BO与[CdI4]2-、[HgI4]2-的缔合物均呈蓝色。试剂空白作参比，缔合物吸收峰波长分别为574nm和580nm。对有些样本进行预处理是必要的，消化试样可以将试样中的镉、汞转化成金属的离子离子形态，而有机物则被消化成二氧化碳和水。巯基棉应用于水中多种微量元素的富集分离已有二十多年的历史。其特点是既能对重金属离子定量吸附又可根据不同元素被结合强度的差异，利用不同的洗脱液将共存金属离子相互分离。pH4.5～8时Cd2+、Hg2+均被定量吸附，吸附时控制试液pH 5～6，流速8毫升/分钟。洗脱时采用1+30稀盐酸4毫升自然淋洗，可将Cd2+完全洗脱而Hg2+不被洗脱；用氯化铵饱和的6mol/L的盐酸水溶液4毫升自然淋洗，可将Hg2+完全洗脱。按测定镉，汞的新方法绘制工作曲线，回归方程、相关系数和线形范围分别为A＝4.97C(mg·L-1)+0.004(r＝0.9997，2～100ug·L-1)表观摩尔吸光系数ε＝2.79×10-5L·mol-1·cm-1。
A＝1.39C(mg·L-1)+0.001(r＝0.9997，5～200ug·L-1)表观摩尔吸光系数ε＝1.40×105L·mol-1·cm-1。
其灵敏度分别是GB7471-87、GB7469-87的三倍和二倍。共存物的影响金属配碘阴离子在弱酸性水溶液中能使碱性艳蓝BO显蓝色的元素仅限于周期表第五、六周期中IB、IIB副族元素。巯基棉对四种金属的吸附强度顺序为Au3+＞Hg2+＞Ag+＞Cd2+。洗脱时采用1+30稀盐酸自然淋洗，可将Cd2+完全洗脱而Au3+、Hg2+、Ag+不被洗脱；用氯化铵饱和的6mol·L-1盐酸洗脱Hg2+时Au3+不被洗脱，在高浓度Cl-共存的测定体系中Ag+的影响很小，通过选择吸附介质和洗脱液可将Cd2+、Hg2+与共存物分离。在样品预处理硝化时有机物被破坏，对测定不产生干扰。硝化时，有机汞则转化为Hg2+。在0.5ug/L的Cd2+和1.0ug/L的Hg2+试样2L中加入共存物，经巯基棉吸附、洗脱、测定溶液的吸光度误差小于5％，允许共存离子浓度(mg/L)Mg2+(1.2)、Sr2+(2.0)、Ba2+(0.3)、Ca2+(240)、Al3+(3.2)、In3+(3.2)、F-(5.4)、Cl-(70)、Br-(0.13)、I-(0.03)、Zn2+(400)、Cu2+(60)、Fe3+(1.0)、Pb2+(0.1)、Ni2+(0.05)、Ce3+(0.002)、La3+(0.002)、钼酸铵(0.04)、Mn2+(0.26)、Ti3+(0.06)、铋酸根(0.02)、H2SiO3-(262)、Sn2+(0.004)、Li+(0.2)、Na+(50)、K+(20)、Cr3+(0.12)、NO3-(4)、SO42-(80)、HCO3-(40)、NH4+(20)、H2BO3-(20)、Ac-(20)、HC2O4-(20)、H2PO4-(400)、多聚磷酸根(80)、阴离子表面活性剂DBS(4)、SDS(4)、乳化剂OP(4)司班-20(4)、吐温-40(0.4)、荧光增白剂(0.2)、柠檬酸根(80)。以上可能共存物试验量均以环境水体中最高背景值的二倍作试验，但最高允许值未做。Ag+最高允许值为2.0ug/L。按测定镉，汞的新方法测定水样，用标准加入法在河水中加入镉和汞，作八次平行回收试验，测定结果回收率96％～98％，相对标准偏差1.9％～2.5％。由此可以看出，测定镉、汞的新方法具有高录敏度，高选择性、仪器操作简便、快速、测定结果准确等优点。
权利要求
1.测定镉、汞的新方法其特征在于显色剂溶液的制备方法和测定步骤。
2.根据权利要求1所述的测定镉、汞的新方法，其特征还在于所述显色剂为商品化碱性艳蓝BO染料(C.I.42595)经热水精制，80℃烘干、恒重后使用。
3.根据权利要求1、2所述的测定镉、汞的新方法，其特征还在于所述显色剂溶液的制备方法为称取精制碱性艳蓝BO染料0.100克于1升烧杯中，加无镉、汞水600毫升，加磷酸(A.R)41毫升，加磷酸二氢钠(A.RNaH2PO4.2H2O)93.6克，将烧杯置于磁力搅拌器上搅拌4小时后转入1升容量瓶中，用无镉、汞水稀释至刻度，摇匀。
4.根据权利要求1所述的测定镉、汞的新方法，其特征还在于测定步骤为取经预处理的试液80毫升于100毫升的容量瓶中，加入显色剂溶液10毫升，0.2％乳化剂OP水溶液2毫升，最后加入0.04mol/L碘化钠水溶液5毫升，用无镉、汞水稀释至刻度，摇匀。5分钟后，试剂空白作参比，1cm比色皿，574nm或580nm(测镉574nm、测汞580nm)波长处测定溶液的吸光度。
全文摘要
本发明涉及一种测定镉、汞的新方法。测定步骤是在经消化、巯基棉富集分离、酸度调节后的试样中加入用磷酸一磷酸二氢钠溶液配制的碱性艳蓝BO显色剂和乳化剂OP的水溶液，最后加入碘化钠水溶液，用无镉、汞水稀释定容。试剂空白作参比，分光光度法测定溶液的吸光度。本发明的优点是灵敏度高，镉、汞与碱性艳蓝BO缔合物的表观摩尔吸光系数分别达到2.79×10
文档编号G01N21/25GK1419118SQ0215124
公开日2003年5月21日 申请日期2002年12月12日 优先权日2002年12月12日
发明者施文健 申请人:施文健