微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定空气中碲

2017-11-30 07:51潘晓春
化学分析计量 2017年6期
关键词:吸收光谱法测定滤膜

潘晓春

(山东科泰环境监测有限公司,山东临沂 276007)

微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定空气中碲

潘晓春

(山东科泰环境监测有限公司,山东临沂 276007)

建立微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定空气中的碲。采用微孔滤膜收集样品,以硝酸-双氧水混合体系微波消解滤膜,氯化钯为基体改进剂,在优化的仪器工作条件下测定。碲的质量浓度在0~15 μg/L范围内与吸光度线性关系良好,相关系数为0.999 5,方法检出限为0.14 μg/L。样品加标回收率在95.6%~104.0%之间,测定结果的相对标准偏差为1.15~1.37%(n=7)。该方法操作简单、灵敏度高,适用于空气中微量碲的测定。

微波消解;石墨炉原子吸收光谱法;空气;碲

碲是一种微量元素,属于微毒类,主要刺激人体的皮肤、消化道和呼吸道等部位,引起心悸、肺水肿、皮肤骚痒及过敏等症状。空气中的碲主要来源于合金、热电制冷、橡胶、玻璃等行业排放的废气,长期吸入含有碲的空气会给人体健康带来危害,因此准确测定空气中碲的含量是十分必要的。

目前测定碲的方法主要有荧光分光光度法、原子荧光光谱法、火焰原子吸收光谱法和石墨炉原子吸收光谱法等[1]。其中荧光分光光度法操作步骤繁琐,灵敏度低,分析过程中的化学试剂对分析人员和环境均造成危害;原子荧光光谱法具有较高的灵敏度,但对酸度的要求较高且稳定性较差;火焰原子吸收光谱法灵敏度较低;石墨炉原子吸收法操作简单快速、灵敏度高,被广泛应用于痕量重金属的分析。前处理消解方法主要有混酸电热板消解法和微波消解法。电热板消解法消解周期长,操作步骤繁锁、耗酸量大,消解过程中产生大量的酸雾,危害分析人员的健康[2-4]。目前国内尚未发现使用微波消解-石墨炉原子吸收法测定空气中碲的有效方法。为准确测定大批量空气滤纸样品中的碲,笔者采用微波消解法处理滤膜样品,以氯化钯为基体改进剂,石墨炉原子吸收光谱法测定空气中碲的含量。该方法用酸量少,消解液不易受污染,方法的灵敏度高,测定结果准确可靠,适用于环境空气和工业废气中碲的测定。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

石墨炉原子吸收光谱仪:ZEEnit@700P型,配备热解涂层石墨管和碲空心阴极灯,德国耶拿分析仪器股份公司;

微波消解系统:DMA8000型,珀金埃尔默仪器(上海)有限公司;

石墨赶酸仪:GS-12型,广州基创仪器有限公司;

粉尘采样器:CCZ-20A型,流量范围为5~30 L/min,北京斯达恒通科技有限公司;

微孔滤膜:孔径为0.8 μm,北京科思佳科技有限责任公司;

碲溶液标准物质:编号为GBW(E)080595,100 mg/L,北京坛墨质检科技有限公司;盐酸、氢氟酸、硝酸:优级纯,德国MECK公司;双氧水:分析纯,国药集团上海化学试剂公司;氯化钯:分析纯,天津市迈斯科化工化工有限公司;

氯化钯溶液:称取0.5 g氯化钯,用0.1 mL硝酸溶解,用水定容至 100 mL,混匀[5];

实验用水为娃哈哈饮用纯净水,达到实验室一级水要求。

1.2 系列标准工作溶液的配制

按照每次稀释倍数不大于100倍的要求,用1%硝酸溶液将100 mg/L碲溶液标准物质稀释至质量浓度为 0.0,1.0,3.0,5.0,10.0,15.0 μg/L 碲的系列标准工作溶液。

1.3 仪器工作条件

检测波长:214.3 nm;狭缝:0.4 nm;灯电流:25 mA;载气:高纯氩气,流量为300 mL/min;石墨炉升温程序见表1;进样体积:10 μL,基体改进剂:氯化钯溶液,体积为5 μL;采用横向加热,纵向交流塞曼效应扣除背景。

表1 石墨炉升温程序

1.4 样品前处理

在采样地点,使用粉尘采样器和装好滤膜的采样夹按0.75 L/min流量对环境空气进行采样,采样时间为45 min[7],具体参照《空气和废弃物检测分析法-颗粒物采样法》,同时取一份空白微孔滤膜,除不进行采样外,于相同条件下做空白试验。

样品采集完成后,用专用塑料剪刀将微孔滤膜样品剪碎,置于微波消解罐中,加入5 mL硝酸和1 mL双氧水,拧紧罐塞,放置过夜,进行12 h左右的预消解,再放入微波消解仪中按表2微波消解程序进行消解。消解完毕后放置冷却,并将消解罐置于120℃石墨赶酸仪中赶酸至无酸雾产生,取下消解罐,稍冷后将消解液全部转移至50 mL比色管中,用水定容至标线,摇匀,待测[8]。

表2 微波消解程序

1.5 实验方法

分别移取10 μL碲的系列标准工作溶液和5 μL基体改进剂,在1.3仪器工作条件下,从低浓度至高浓度进行石墨炉原子吸收分析,以碲的质量浓度(X)为横坐标,其吸光度(Y)为纵坐标绘制标准工作曲线。

按上述工作条件分别对待测样品及样品空白溶液进行测定,将样品吸光度减去空白吸光度,代入标准工作曲线得碲的质量浓度,根据采样体积、消解定容体积之间的倍数关系计算环境空气中碲的含量。

2 结果与讨论

2.1 样品前处理条件选择

分别采用混酸电热板消解法和微波消解法对滤膜样品进行前处理。采用电热板消解法消解滤膜样品需要加入8 mL硝酸、4 mL盐酸和3 mL氢氟酸,消解耗时超过4 h,操作较为繁琐,且消解过程中必须密切观察消解情况。而微波消解仪是密闭的高温高压系统,可提高酸的氧化能力,使滤膜消解更完全且样品中待测组分不易损失,在消解过程中只需加入4 mL硝酸和2 mL双氧水,消解时间约为35 min,解决了电热板消解法酸试剂用量多且消解时间过长等问题,且经济安全。因此选择微波消解法处理样品。

2.2 消解液的选择

用微量注射器移取5 μL碲溶液标准物质于8份同一型号的空白微孔滤膜中,自然干燥,使其平衡。将微孔滤膜分为2组,分别用6 mL硝酸、4 mL硝酸-2 mL双氧水、5 mL硝酸-1 mL双氧水3种不同配比的消解液体系进行消解,结果见表3。

表3 不同配比消解液体系的消解结果

由表3可知,不同配比的消解液体系碲的回收率均不低于90%,消解体系为5 mL硝酸-1 mL双氧水时碲回收率为95%,说明在硝酸量足够的前提下,加入适量的双氧水有助于提高消解效果[9]。因此选用5 mL硝酸-1 mL双氧水为微波消解液。

2.3 消解温度的选择

要准确测定空气中待测物的含量,滤膜消解必须完全,微波消解温度过低会使滤膜样品消解不完全,导致测定结果偏低;微波消解温度过高会缩短消解罐的使用寿命。当消解温度在180℃以上时,硝酸-双氧水微波消解体系能使微孔滤膜及空气中的颗粒物完全溶解,碲元素全部以离子的形式进入消解液中,从而保证无残留物质[10],样品测定结果较准确。因此选择消解温度为180℃。

2.4 基体改进剂的选择

在石墨炉原子吸收光谱法测定重金属的过程中加入基体改进剂可以提高灰化温度,消除干扰,提高分析方法的灵敏度。考察了硝酸镁、氯化钯、硝酸铝、硝酸镍和硝酸镧等常用基体改进剂对测定结果的影响[11]。结果表明,采用氯化钯作为基体改进剂,测定结果准确,灵敏度和精密度较高,峰形稳定且具有较好的增感效果。因此选用5 g/L氯化钯溶液作为基体改进剂[12]。

2.5 灰化温度和原子化温度的选择

在石墨炉原子吸收分析过程中,较高的灰化温度有助于降低背景吸收和提高方法灵敏度,但较低的原子化温度又有利于延长石墨管的使用寿命。以10 μg/L碲标准溶液进行灰化温度(800~1 300℃)和原子化温度(1 800~2 400℃)的优化试验。结果表明,灰化温度为1 100℃和原子化温度为2 200℃时,方法的灵敏度最高。因此选择灰化温度为1 100℃,原子化温度为2 200℃。

2.6 线性方程及检出限

按1.5方法绘制标准工作曲线,得线性方程为Y=0.020 8X+0.003,相关系数为0.999 5。表明在0.0~15.0μg/L范围内碲的质量浓度与吸光度具有良好的线性关系。

在1.3仪器工作条件下,对1.0 μg/L碲标准工作溶液平行测定7次,计算得测定结果的标准偏差s为0.044 5 μg/L。以HJ 168-2010 《环境监测分析方法标准制订技术导则》,按照公式MDL=s·t(n-1,0.99)[13],计算得碲的检出限为 0.14 μg/L。以采集环境空气量为600 L,定容体积为50 mL时计算,该方法对环境空气中碲的最低检出浓度为0.012 μg/m3。

2.7 精密度试验

在1.3仪器工作条件下,对低、中、高3份(1#,2#,3#)不同质量浓度的碲样品连续测定7次,测定结果见表4。由表4可知,测定结果的相对标准偏差为 1.15%~1.37%,均未超过 2%[14],该方法精密度较高,满足检测方法学的要求。

表4 精密度试验结果

2.8 加标回收试验

取 4 份未使用过的空白膜,编号为 4#,5#,6#,7#,分别加入0.15,0.20,0.25,0.50 μg碲溶液标准物质,自然干燥后放置过夜,再按1.4方法处理后进行加标回收试验,结果见表5。由表5可知,碲的加标回收率为95.6%~104.0%,表明该法准确度较高。

表4 加标回收试验结果

2.9 稳定性试验

用微量注射器移取5 μL碲溶液标准物质于30张同一型号的空白微孔滤膜上,自然干燥,于室温下放置。按本实验方法,在当天、第3天、第5天、第7天和第10天分别测定6个样品滤膜,进行样品保存稳定性试验,结果见表6。由表6可知,第10天样品滤膜中碲的平均回收率大于90%,满足方法学要求[15],表明微孔滤膜采集样品后,至少可保存10天。

表6 稳定性试验结果

3 结语

使用微孔滤膜采集空气样品,通过微波消解对滤膜样品进行前处理,再以5 g/L氯化钯溶液为基体改进剂,石墨炉原子吸收光谱法测定空气中碲的含量。该方法操作简便、快速,测定结果准确、可靠,精密度好且检出限低,能满足环境空气和工业废气中碲的测定。

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一种均相时间分辨荧光免疫分析中间体、螯合剂及制备方法

申请公布号:CN107266472A申请公布日:2017.10.20

申请人:叶水盛

摘要本发明提供了一种均相时间分辨荧光免疫分析中间体、螯合剂及制备方法,属于荧光免疫分析、有机合成技术领域。该结构利用含氮杂冠醚具有良好的水溶性,且能与联吡啶经过取代反应形成穴状化合物,所述的穴状结构的化合物既能吸收激发光并传递能量给Eu3+,又能对Eu3+有较强的螯合作用;既可增加螯合剂的稳定性和抗干扰性,又可提高螯合剂的水溶性;本发明还提供了一种时间分辨荧光免疫分析螯合剂及其制备方法,螯合剂的激发光谱波长范围较宽为200~380 nm,最大的激发光波长为363 nm,有效地扩展了其激发范围,并且获得了在不同溶剂中的荧光光谱和荧光寿命。

基于结晶紫酰肼的亚硝酸盐含量测定

申请公布号:CN107266351A申请公布日:2017.10.20

申请人:成都理工大学

摘要本发明涉及一种分段式吸附磁珠方法、存储设备及核酸提取仪器,特征部分在于:根据试剂量设置至少两个停顿点;控制磁珠吸附装置动作,使磁珠吸附装置上的磁棒套在每个所述停顿点停顿,进行磁珠吸附;设置停顿点,磁棒套在每个停顿点做适当停顿,为分段吸磁方式,确保磁珠的充分吸收,有利于提高核酸的提取效率。本发明具有的有益效果:在支撑架上设置收纳用的容纳腔,使用方便,且简洁。同时,支撑架采用钢制材料,钢材具有很好的延展性和可塑性,制造方便,可根据消费者需求由钢材弯曲而形成的几个半封闭容纳腔,用以收纳杂志或者书籍等物品。

高密度脂蛋白中的胆固醇的测定方法

申请公布号:CN107267594A申请公布日:2017.10.20

申请人:协和梅迪克斯株式会社

摘要本发明涉及高密度脂蛋白中的胆固醇的测定方法。本发明提供能够简便且准确地进行测定的高密度脂蛋白(HDL)中的胆固醇的测定方法。一种样本中的高密度脂蛋白中的胆固醇的测定方法,其特征在于,使样本与(1)胆固醇酯水解酶和胆固醇氧化酶、或(2)胆固醇酯水解酶、氧化型辅酶和胆固醇脱氢酶在含有选自由特定结构的吡啶鎓盐和特定结构的季铵盐组成的组中的至少一种物质以及聚阴离子的水性介质中反应而生成过氧化氢或还原型辅酶,测定生成的过氧化氢或还原型辅酶。

一种无规型高分子表面活性剂制备方法

申请公布号:CN107151286A申请公布日:2017.09.12

申请人:江苏有容催化技术研究所有限公司

摘要本发明公开了一种无规型高分子表面活性剂的制备方法,以丙烯酰胺亲油性乙希基阴离子単体为共聚単体,通过自由基溶液共聚合制得阴高子丙烯酸酯类高分子表面活性剂。本制备方法得到的高分子表面活性剂不仅可作乳液聚合的乳化剂,还可用来乳化松香、石油树酯等。本发明可通过调节单体种类、各单体用量及多种单体的配比,制备具有不同表面活性的系类阴离子丙烯酸酯类高分子表面活性剂。本方法具有单体选择和组成范围变化广、制备过程简单等特点,其在实际工业中易于应用和推广。

Determination of tellurium in air by Microwave Digestion-Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

Pan Xiaochun
(Shandong Ketai Environmental Monitoring Co., Ltd., Linyi 276007, China)

A method for the determination of tellurium in air by microwave digestion-graphite furnace atomic absorption spectrpmetry was established. Microporous membrane was used to collect samples, microwave digestion filter was carried out with nitric acid hydrogen peroxide mixture system. Palladium chloride was used as matrix modifier and sample was determined under the optimized instrument working conditions. The mass concentration of tellurium had good linear relationship with the absorbance in the range of 0-15 g/L, and the correlation coefficient was 0.999 5, the detection limit was 0.14 g/L. The sample standard addition recovery was 95.6%-104.0%, the relative standard deviation of determination results was 1.15%-1.37%(n=7). The method is simple and sensitive, and it is suitable for the determination of trace tellurium in air.

microwave digestion; graphite furnace atomic absorption spectrpmetry; air; tellurium

O657.3 文献标识码:A 文章编号:1008-6145(2017)06-0056-04

10.3969/j.issn.1008-6145.2017.06.014

联系人:潘晓春;E-mail: bayin8102@126.com

2017-09-17

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