全自动生化分析仪快速测定饮用水中六价铬

2016-04-11 08:52徐署东李卫东赵立胜王华东刘婷婷施宏景于雪荣
中国无机分析化学 2016年3期
关键词:价铬分析仪国家标准

徐署东 李卫东 赵立胜 王华东 刘婷婷 施宏景 于雪荣

(安徽省疾病预防控制中心,合肥 230601)

全自动生化分析仪快速测定饮用水中六价铬

徐署东 李卫东 赵立胜 王华东 刘婷婷 施宏景 于雪荣

(安徽省疾病预防控制中心,合肥 230601)

在国家标准方法“GB/T 5750.6—2006”的基础上,用无水乙醇代替有毒的丙酮,同时结合生化分析仪的软硬件条件,实现水中六价铬的快速、自动测定。测定方法的线性范围为0~200 μg/L,线性相关系数r=0.999 6,检出限为3.9 μg/L(取样量为35 μL),加标回收率在98.7%~101%。方法具有取样量少、简便快速、自动准确检测等特点,适合大批量样品的分析应用,有效避免人为操作和环境条件对定量测定的不良影响。

全自动生化分析仪;六价铬;快速测定

0 前言

铬是一种重金属元素,广泛存在于天然环境中,其化合物的价态主要有三价和六价,而六价铬的毒性约是三价铬的100倍,且易被人体吸收造成蓄积,对机体有很大的危害[1-2],因此在水质检测中,准确测定六价铬要比总铬显得更为重要。饮用水质检测中定量测定六价铬的分析方法有很多,如分光光度法[3]、石墨炉原子吸收光谱法[4-5]、液相色谱法[6]、催化光度法[7]、离子色谱法[8]等。仪器分析方法种类繁多,但适宜的方法有限,由于二苯碳酰二肼是六价铬的专属显色剂,因此最常用的还是二苯碳酰二肼分光光度法,目前国家标准[9]用的也是该方法,但国家标准中比色等操作均为人工进行,且使用了有毒的丙酮作为溶剂配制二苯碳酰二肼溶液,取样量大(50 mL),操作步骤繁多。本方法溶液配制时使用无水乙醇代替国家标准中有毒的丙酮,简化了步骤,将硫酸溶液和二苯碳酰二肼溶液双试剂合一,使用全自动生化分析仪自动进样分析检测,取样量仅为35 μL,内置式恒温水浴装置和自动冷藏试剂仓,减少了环境和人为操作对微量实验准确度的影响,准确性高,适用于大量生活饮用水样品的分析测定。

1 实验部分

1.1 实验原理

在酸性溶液中,六价铬[以下简写Cr(Ⅵ)]与二苯碳酰二肼反应,生成紫红色化合物,在一定浓度范围内,吸光度与六价铬的浓度呈正比。

1.2 仪器与试剂

7100全自动生化分析仪(日立公司)。

Cr(Ⅵ)标准溶液[0.100 g/L,GBW(E)080629水中Cr(Ⅵ),上海市计量测试技术研究院,批号:1310],无水乙醇(分析纯),浓硫酸(优级纯),实验用水为二次去离子水。

1.3 试剂配制

硫酸溶液[c(H2SO4)=2.5 mol/L]:量取140 mL浓硫酸,缓慢加入到700 mL去离子水中,搅拌冷却后稀释至1L。

二苯碳酰二肼溶液(2.0 g/L):称取0.2 g二苯碳酰二肼,溶于100 mL无水乙醇中,加入10 mL硫酸溶液(2.5 mol/L),混匀后备用,置于4 ℃冰箱中遮光冷藏可保存20 d。

Cr(Ⅵ)标准中间溶液(10 mg/L):准确吸取10 mL Cr(Ⅵ)标准溶液(0.100 g/L),用去离子水稀释定容于100 mL容量瓶中,摇匀。

Cr(Ⅵ)标准系列溶液(0~200 μg/L):用微量取样器分别吸取0、100、300、500、1 000、2 000 μL Cr(Ⅵ)标准中间溶液(10 mg/L)置于6个100 mL容量瓶中,用去离子水稀释定容,混匀,此标准系列溶液的浓度分别为0、10、30、50、100、200 μg/L。该标准系列溶液宜现配现用。

2 结果与讨论

2.1 最佳波长的选择

取2 mL浓度为200 μg/L的Cr(Ⅵ)标准溶液,加入700 μL二苯碳酰二肼溶液(2.0 g/L),在340~800 nm范围进行连续波谱扫描,绘制出吸光度值与检测波长之间的吸收曲线(如图1),表明Cr(Ⅵ)与二苯碳酰二肼形成的复合物在546 nm处有最大吸收峰,故实验选择波长546 nm为检测波长。

图1 Cr(Ⅵ)与二苯碳酰二肼形成的复合物溶液 体系的吸收曲线Figure 1 The absorption curve of the complex solution system formed by Cr(VI) and diphenylcarbazide.

2.2 仪器参数设定

采用单试剂6点定标方法,表1为设定的仪器最佳参数。

表1 仪器测定的最佳参数Table 1 Optimal instrument parameters

2.3 标准曲线

生化分析仪法标准曲线的线性范围为水中含Cr(Ⅵ)浓度0~200 μg/L,如图2所示,线性关系良好,线性方程为:y=1.943 9x+30.982,线性相关系数r=0.999 6。

2.4 检出限

平行测定空白管(标准曲线0管)10次均值和标准差分别为2.7、1.3 μg/L,以3倍空白值的标准偏差计算出检出限为3.9 μg/L,与国家标准方法的检出限0.004 mg/L基本一致。

2.5 方法精密度和准确度实验

选择Cr(Ⅵ)含量低、中、高3种浓度的实际水样,平行测定6次,取平均值并计算相对标准偏差,结果见表2,相对偏差远小于国家标准对水质检测的精密度要求10%;做加标回收实验,如表3所示,平均加标回收率为99.6%,满足国家标准对一般水样加标回收率范围85%~115%的要求,该方法准确度符合检验要求。

表2 实际水样精密度实验检测结果Table 2 Experimental results of the precision tests for real water samples(n=6) /(μg·L-1)

表3 实际水样加标回收率实验Table 3 Recovery rate experiments for real water samples(n=6) /(μg·L-1)

图2 生化分析仪法标准曲线Figure 2 The standard curve of the biochemical analyzer.

3 结语

采用全自动生化分析仪,缩短了体系反应时间,使得大量样品的全自动化操作更简单,取代了传统的人工比色,减轻了检测人员的负担,提高了实验室的检测效率且结果准确可靠。

生化仪多配有恒温水浴装置,反应温度恒定在(37±0.1) ℃,因此受环境温度影响小,环境适应性好,室内温湿度基本不影响检测的准确度;试剂仓具备冷藏功能,延长二苯碳酰二肼溶液的有效使用时间。

取样量少,所用含Cr(Ⅵ)溶液使用少,避免了实验人员的手动操作接触危害的同时减少了对环境污染排放。

方法研究表明,检测线性范围合理,相关系数好,样品检测精密度好、加标回收率高,适合自动化、大批量样品的水质检测。

[1] 陈连明,马放均,李东明.应用便携式快速水质检测仪测定废水中的六价铬[J].现代仪器(ModernInstruments),2008(6):36-38.

[2] 徐国津,樊颖果,赵倩.原子吸收光谱和原子发射光谱法测定工业废水中的总铬[J].中国无机分析化学(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2014,4(2):1-4.

[3] 徐义邦,樊孝俊,龚娴.二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铬方法的改进[J].中国给水排水(ChinaWaterandWastewater),2015,31(8):106-108.

[4] 冯江,冯宇川.聚酰胺分离富集-石墨炉原子吸收光谱法测定环境水中微量铬(Ⅵ)[J]. 中国卫生检验杂志(ChineseJournalofHealthLaboratoryTechnology),2002,12(6):683.

[5] 毛志瑛.石墨炉原子吸收光谱法测定水生动物中的铬[J].中国无机分析化学(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2011,1(2):47-49.

[6] 吕光,马永民,王敏荣,等.水中三价铬和六价铬的柱前衍生-液相色谱同时测定法[J]. 环境与健康杂志(JournalofEnvironmentandHealth),2014,31(9):799-801.

[7] 张志军.催化光度法测定水中痕量铬[J].中国卫生检验杂志(ChineseJournalofHealthLaboratoryTechnology),2006,16(4):444-445.

[8] 胡忠阳,汪琼,叶明立,等.离子色谱法测定饮用水中的六价铬[J].中国无机分析化学(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2012,2(增刊):1-2.

[9] 中华人民共和国卫生部.GB/T 5750—2006 生活饮用水标准检验方法[S].北京:人民卫生出版社,2006.

Rapid Determination of Hexavalent Chromium in Drinking Waterby Automatic Biochemical Analyzer

XU Shudong, LI Weidong, ZHAO Lisheng, WANG Huadong, LIU Tingting, SHI Hongjing, YU Xuerong

(AnhuiDiseaseControlandPreventionCenter,Hefei,Anhui230601,China)

On the basis of thenational standard method (GB/T 5750.6-2006), a new method was developed for rapid and automatic determination of hexavalent chromium in water by replacing toxic acetone with anhydrous ethanol and using both hardware and software of the biochemical analyzer. The linear range of the method was 0-200 μg/L, the correlation coefficientrwas 0.999 6, the detection limit was 3.9 μg/L (The sampling amount was 35 μL), the recovery rate was 98.7%-101%. The method has the characteristics of small sampling volume, simplicity, fast speed, automatic and accurate detection, and is suitable for the analysis of large quantities of samples. In addition, it can effectively avoid the adverse effects of human operation and environmental condition on the quantitative measurement.

automatic biochemical analyzer; hexavalent chromium; rapid determination

2016-05-10

2016-06-23

徐署东,男,初级检验师,主要从事理化检验研究。E-mail:xushud@126.com

10.3969/j.issn.2095-1035.2016.03.002

O661;TH744.12

A

2095-1035(2016)03-0009-03

猜你喜欢
价铬分析仪国家标准
预热法测定皮革中六价铬测量不确定度评定
Sievers分析仪(苏伊士)
某化工厂六价铬污染特征分析及风险评价研究
一种用于深空探测的Chirp变换频谱分析仪设计与实现
近期发布的相关国家标准(2019年12月10日)
近期发布的相关国家标准(2019年12月31日)
近期发布的相关国家标准(2020年03月06日)
近期发布的相关国家标准(2020年03月31日)
全血细胞分析仪配套操作台使用体会
六价铬离子在脊尾白虾和三疣梭子蟹体内的富集动力学