专利名称：一种同时测定汞与镉的方法
技术领域：
本发明涉及重金属汞和镉的测定技术，具体是一种同时测定汞与镉的 方法。
背景技术：
重金属汞和镉是一直是倍受关注的重要污染物，可以在人体，动物体 内累积，具有致癌、致畸、致突变作用，因此由其引起的污染和监督检测 已经受到越来越广泛的重视。通常含汞、镉污染的水样或处理液都釆用在 各自试验条件下，分别测定其含量，样品处理和测定步骤较为繁瑣，耗时 较长。针对这两种重金属的检测，目前最常用的是原子吸收和原子荧光等 大型仪器分析法，需要价格昂贵的仪器设备和专业的操作人员。其次是以 双硫腙法为代表的分光光度法，该方法中双硫腙稳定性较差，且需要使用 呂方等有害有机溶剂，且因为双硫腙和多种金属离子都会显色，测定干扰 较多。
发明内容
本发明目的在于提供了一种方便快速、成本低、稳定性好的同时测定 汞和镉的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为
同时测定汞与镉的方法将l-5mL Na2B407-NaOH缓冲溶液和0. 5-3tnL显 色剂溶液加入到10-50mL待测样品中，摇匀，静止20-40min后，在分光光 度计520腿处测定得到汞、镉的加和吸光度值M;而后另将1-5mL Na2B407-NaOH缓冲溶液、5 ~ 50mg焦嫌酸钠和0. 5-3mL显色剂溶液加入 10-50mL待测样品中，摇匀，静止20-40min后，在分光光度计520nm处测 定得到待测样品中汞的吸光度值N;待测样品中镉的吸光度值M- N。
所述显色剂溶液为称取5 ~ 40mg邻羧基苯基重氮氨基偶氮苯将其溶于 0. 5 ~ 5g TritonX-lOO中，用醇或酮溶液定容至100mL。所述Na2B407-NaOH缓 冲溶液pH = 10. 6。所述在分光光度计520nm处测定吸光度值时以蒸馏水的 试剂空白为参比。由在分光光度计520nm处测定得到汞、镉的加和吸光度 值M、汞的吸光度值N和镉的吸光度值M-N,绘制汞和镉的标准曲线，实 现二者的分别定量，其汞和镉的线性测定范围为0. 02-0. 6mg/L,汞的检测 限为0. 01mg/L，镉的检测限为0. 005mg/L。
实现本发明目的的进一步描写由于汞和镉是同族元素，化学性质相 近，要实现汞的单独测定，镉会产生严重的干扰。必须将其去除或掩蔽。 针对镉掩蔽剂的筛选，尝试了焦磷酸钠、酒石酸钠、氟化钠、碘化钾、氨 三乙酸、硫代硫酸钠、EDTA等，结果表明，本方法中焦嫌酸钠的掩蔽效果最好，可以成功掩蔽镉而不影响汞的测定。掩蔽能力试验表明，对于含汞
2pg的标准溶液，加入焦磷酸钠5-50mg，测定溶液的吸光值误差土5%范围 内，允许共存离子量(pg) : Cd2+(10) 、 Pb2+(40) 、 Zn2+(5) 、 Mg2+(20)、 Cl—(60) 、 Na+、 K+、 Ca2+、 N03—、 F、 Cl_、 S042_、 CO/—、 P043—(20000), NH4+、 Mg2+、 As3+、 C2042—(1000) ， Al3+(800)， Fe3+(600)， Cr3+(400), Mn2+ (100)。
本发明的原理是基于在碱性条件和TritonX-100存在下，汞、镉同时 与邻羧基苯基重氮氨基偶氮发生灵敏的显色反应，生成红色配合物。该配 合物的最大吸收波长均为520nm，汞、镉同时存在时，其吸光度呈现明显的 加和性。通过加入焦磷酸钠作为掩蔽剂，成功将镉掩蔽，实现汞的测定； 然后从二者的加和吸光值减去汞的吸光值，得到镉的吸收值。由上可以实 现汞和镉的同时分别测定。
本发明所具有的优点
1. 操作简单。只要平行取两份待测试液，按照本发明方法搡作，通过 吸收值的差减计算，即可分别测定其中的汞与镉，达到二者同时定量的目 的。
2. 稳定性好。本发明方法中使用试剂稳定性良好，常温密封保存有效 期大于6个月。显色后配合物吸光度在20 ~ 90min之内达到最大值且稳定， 测试者可以从容操作。
3. 方便快速。本发明操作与便携式直读比色计配合使用，只需要25~ 30min即可完成汞与镉的同时定量。
具体实施方式
实施例1
取10mL待测样品于10mL比色管中，加入lmL pH = 10. 6的Na2B40「NaOH 缓冲溶液和lmL显色剂溶液，摇匀，静止20min后在分光光度计520nm处 测定得到汞、镉的加和吸光度值M;而后另取10mL待测样品于10mL比色管 中，同时加入lmLpH-lO. 6的NaA07-NaOH缓冲溶液、5mg焦磷酸钠和lmL 显色剂溶液，摇匀，静止20min后在分光光度计520nm处测定得到待测样 品中汞的吸光度值N;待测样品中镉的吸光度值M - N。
所述显色剂溶液为称取5mg邻羧基苯基重氮氨基偶氮苯和0.5 g TritonX-100，用95%乙醇定容至lOOmL;分光光度计520nm处测定吸光度 值时，以蒸馏水的试剂空白为参比。
由在分光光度计520nm处测定得到汞、镉的加和吸光度值M、汞的吸光 度值N和镉的吸光度值M-N,绘制汞和镉的标准曲线，实现二者的分别定
按照本发明的方法测定汞和镉的线性范围为0. 02-0. 6mg/L，绘制汞和 镉的标准曲线，回归方程、相关系数R2和表观摩尔吸光系数s分别为 A g=0. 8731Cllg (mg/L) +0.0021，相关系数R2=0. 9998, sHg=l. 75x105 L/(mol cm)
ACd=1.679CCd (mg/L) +0.0102，相关系数R2-0.9994, "=1.89x105 L/ (mol cm)
本发明中汞的检测限为0.01 mg/L,镉的检测限为0.005 mg/L,可以 满足微痕量汞、镉的分析测定。 实施例2
取50mL待测样品于比色管中，加入5mL pH = 10. 6的NaAO「NaOH缓冲 溶液和3mL显色剂溶液，摇匀，静止40min后在分光光度计520nni处测定 得到汞、镉的加和吸光度值M;而后另取50mL待测样品于比色管中，同时 加入5mL pH = 10. 6的Na2B407-NaOH缓冲溶液、50mg焦磷酸钠和3mL显色剂 溶液，摇匀，静止40min后在分光光度计520nm处测定得到待测样品中汞 的吸光度值N;待测样品中镉的吸光度值M-N。
所述显色剂溶液为称取40mg邻羧基苯基重氮氨基偶氮苯和5g TritonX-lOO，用丙酮定容至100mL。
实施例3
取30mL待测样品于比色管中，加入3mL pH = 10. 6的Na2B407-NaOH缓冲 溶液和0. 5mL显色剂溶液，摇匀，静止3Qmin后在分光光度计520nm处测 定得到汞、镉的加和吸光度值M;而后另取30mL待测样品于比色管中，同 时加入3mL pH = 10. 6的Na2B40「NaOH缓冲溶液、20mg焦磷酸钠和0. 5mL显 色剂溶液，摇勻，静止30min后在分光光度计520nm处测定得到待测样品 中汞的吸光度值N;待测样品中镉的吸光度值M-N。
所述显色剂溶液为称取20mg邻羧基苯基重氮氨基偶氮苯和2g TritonX-lOO，用丙酮定容至lOOmL。
实施例4
取20mL待测样品于比色管中，加入2mL pH = 10.6的Na2B407-NaOH缓冲 溶液和2mL显色剂溶液，摇匀，静止35min后在分光光度计520nm处测定 得到汞、镉的加和吸光度值M;而后另取20mL待测样品于比色管中，同时 加入2mL pH = 10. 6的Na2B407-NaOH缓冲溶液、10mg焦磷酸钠和2mL显色剂 溶液，摇匀，静止35min后在分光光度计520nm处测定得到待测样品中汞 的吸光度值N;待测样品中镉的吸光度值M-N。
所述显色剂溶液为称取15mg邻羧基苯基重氮氨基偶氮苯和0.8g TrUonX-100，用丙酮定容至lOOmL。
实施例5
取40mL待测样品于比色管中，加入2.5mL pH = 10. 6的Na2B407-NaOH缓 冲溶液和1. 5mL显色剂溶液，摇匀，静止25min后在分光光度计520nm处 测定得到汞、镉的加和吸光度值M;而后另取40mL待测样品于比色管中， 同时加入2. 5mL pH= 10. 6的Na2B4(VNaOH缓冲溶液、15mg焦磷酸钠和1. 5mL 显色剂溶液，摇匀，静止25min后在分光光度计520nm处测定得到待测样
5品中汞的吸光度值N;待测样品中镉的吸光度值M - N。
所述显色剂溶液为称取25mg邻羧基苯基重氮氨基偶氮苯和lg TrUonX-100，用无水乙醇定容至100mL。
实施例6
取15mL待测样品于比色管中，加入4. 5mLpH = 10. 6的Na2B407-NaOH缓冲 溶液和2. 5mL显色剂溶液，摇匀，静止20min后在分光光度计520nm处测 定得到汞、镉的加和吸光度值M;而后另取15mL待测样品于比色管中，同 时加入4. 5mL pH= 10. 6的Na2B407-NaOH缓冲溶液、35mg焦磷酸钠和2. 5mL 显色剂溶液，摇匀，静止20min后在分光光度计520腿处测定得到待测样 品中汞的吸光度值N;待测样品中镉的吸光度值M - N。
所述显色剂溶液为称取30mg邻羧基苯基重氮氨基偶氮苯和3g TritonX-lOO中，用95%乙醇定容至100mL。
应用例
分析结果的精密度和准确度
按照本发明的汞、镉同时测定的方法测定，用标准加入法在0. 02mg/L, 0.08 mg/L, 0.20 mg/L三个浓度水平上向自来水和两个河水中分别加入汞 和镉，做五次平行回收试验，测定结果见表l。
表i 加标试验回收率(》/ )
加标浓度，mg/L自来水凤城四门子镇河水东港大洋河水
0. 0289. 20, 91. 5490. 15, 88. 4287. 69， 85. 96
0. 0894. 66, 90. 56108. 78, 91. 23108. 40, 104. 36
0. 2096. 20, 93. 2695. 70， 103. 45102. 40, 98. 75
可见，在0.02， 0.08, 0.20 mg/L三个加标水平上，汞和镉的回收率 85% -109%,相对偏差1.9% ~5. 2%。
由上可见，应用本发明的方法同时分别定量待测试液中的汞与镉，可 以获得快速、稳定、可靠的检测结果。
权利要求
1.一种同时测定汞与镉的方法，其特征在于将1-5mL Na2B4O7-NaOH缓冲溶液和0.5-3mL显色剂溶液加入到10-50mL待测样品中，摇匀，静止20-40min后，在分光光度计520nm处测定得到汞、镉的加和吸光度值M；而后另将1-5mL Na2B4O7-NaOH缓冲溶液、5～50mg焦磷酸钠和0.5-3mL显色剂溶液加入10-50mL待测样品中，摇匀，静止20-40min后，在分光光度计520nm处测定得到待测样品中汞的吸光度值N；待测样品中镉的吸光度值M-N。
2. 按权利要求1所述的同时测定汞与镉的方法，其特征在于所述显 色剂溶液为称取5~40mg邻羧基苯基重氮氨基偶氮苯将其溶于0. 5 ~ 5g TritonX-lOO中，用醇或酮溶液定容至100mL。
3. 按权利要求1所述的同时测定汞与镉的方法，其特征在于所述 Na2BA-NaOH缓冲溶液pH = 10. 6。
4. 按权利要求1所述的同时测定汞与镉的方法，其特征在于:所述在分 光光度计52Onm处测定吸光度值时以蒸馏水的试剂空白为参比。
5. 按权利要求1所述的同时测定汞与镉的方法，其特征在于由在分光 光度计520nm处测定得到汞、镉的加和吸光度值M、汞的吸光度值N和镉的 吸光度值M-N,绘制汞和镉的标准曲线，实现二者的分别定量，其汞和镉 的线性测定范围为0. 02-0. 6mg/L,汞的检测限为0. Olmg/L,镉的检测限为 0. 005mg/L。
全文摘要
本发明涉及重金属汞和镉的测定技术，具体是一种同时测定汞与镉的方法。具体为在碱性条件和TritonX-100存在下，汞、镉同时与邻羧基苯基重氮氨基偶氮发生灵敏的显色反应，生成红色配合物。该配合物的最大吸收波长均为520nm，汞、镉同时存在时，其吸光度呈现明显的加和性。通过加入焦磷酸钠作为掩蔽剂，成功将镉掩蔽，实现汞的测定；然后从二者的加和吸光值减去汞的吸光值，得到镉的吸收值。本方法中汞的检测限为0.01mg/L，镉的检测限为0.005mg/L，操作简单、快速、测定结果准确。
文档编号G01N21/78GK101581675SQ20081001141
公开日2009年11月18日 申请日期2008年5月15日 优先权日2008年5月15日
发明者林桂凤, 王颜红 申请人:中国科学院沈阳应用生态研究所