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【摘 要】目的:建立旋转金盘电极阳极溶出伏安法测定生活饮用水中氰化物含量方法。方法:硫代乙酰胺在碱性介质中离解,硫溶出峰高降低值与氰离子的浓度成线性关系,以金盘电极作为工作电极,用极谱仪测定。结果:峰高降低值与氰化物浓度在0~300ng/50ml范围内成线性关系,回归方程Y=10.122×10-3X—0.015,回收率达91.82%~96.33%,相对标准偏差2.31%~4.62%,检出限2.0×10-4mg/L。结论:该法灵敏度高,简便快速,结果令人满意。
【关键词】溶出伏安法;金盘电极;氰化物;饮用水
【中圖分类号】R830.2 【文献标识码】A 【文章编号】1004—7484(2013)10—0070—01
目前水中氰化物的测定普遍采用异烟酸-吡唑酮比色法和吡啶-巴比妥酸比色法【1】,此法灵敏度低且操作繁琐。本文在参考文献资料【2】的基础上,采用旋转金盘电极1.5次微分测定饮用水中氰化物,操作简单,结果准确可靠。现将结果汇报如下。
1材料与方法
1.l仪器 AD—3型极谱仪(江苏金坛电分析食品厂);TJR--1A通用极谱工作台(带有旋转电极3000r/min);LZ3一101型X—Y函数记录仪(上海大华仪表厂);工作电极:金盘电极;参比电极:甘汞电极;辅助电极:玻璃电极。
1.2试剂 实验用水:去离子水经石英蒸馏器蒸馏;10-3mol/L硫代乙酰胺标准溶液:称取0.0759硫代乙酰胺(A.R)、0.082g无水醋酸钠加水稀至lL;硼酸钠缓冲溶液(pH=9.4):称取23.88g分析纯+水四硼酸钠(Na2B4O710H2O)和1.0g氢氧化钾于600ml水中,加热使其溶解,冷却后稀释至1L;氰化钾标准溶液:称取0.25g氰化钾溶于蒸馏水中,稀释至1L,此溶液相当于0.1mgCN-/mL,准确浓度可在使用前用0.0192mol/L硝酸银溶液标定,计算溶液中CN-的含量,再用0.025mol/L氢氧化钠溶液稀释成10.0ug/ml氰化物CN-的标准溶液。
1.3工作条件 富集电位-0.3V,富集时间lmin,电位扫速60mV/s,扫描范围-0.3V~-1.60V,清洗电位-1.60V。
1.4测定方法
1.4.1 电极预处理 用零号砂纸将金盘电极表面抛光,洗净后,在硫代乙酰胺标准溶液中,按工作条件富集溶出,活化电极,直到出现稳定的溶出峰,洗净后存放在蒸馏水中备用。
1.4.2样品测定 在50mll容量瓶中,加入10ml硼酸钠缓冲溶液、l.00mLl0-3mol/L硫代乙酰胺标准溶液,稀释至刻度,将其倒入电解池中,电磁搅拌。设置仪器灵敏度5×10-8A/mm,按工作条件操作,测量硫溶出峰的基准高度A(cm),再次搅拌,保持电位1.60V清洗1min后,可进行下一次测定。根据样品氰离子含量移取一定量的水样至50m1容量瓶中,按上述步骤加入硼酸钠缓冲液及硫代酰胺标准溶夜,并测定溶出高度B(cm),根据此峰相对基准峰的高度A计算高度降低值。高度降低值Y(cm)=基准高度A—样品高度B。用标准加入法测定样品氰化物含量,计算公式:
样品峰高降低值—空白峰高降低值 加标量(ng)
氰化物(mg/L)= ———————————————— × ——————
加标后峰高降低值—样品峰高降低值 样品体积(mL)
2结果与分析
2.1富集电位、富集时间、清洗电位的选择 富集电位与硫溶出峰的灵敏度有密切关系,试验表明,当金盘电极电极低于-0.3V时,溶出峰不仅具有较高的灵敏度,而且峰形良好。在一定的范围内,溶出峰随着富集时间的增加而增高,但富集时间过长,往往由于电极上的沉积过多而使峰形分裂,本法选定富集时间1~5分钟。在-1.60~-1.80V清洗电极灵敏度较高且重现性好,过高的低电位会引起金盘电极表面的损耗,因此清洗电位选用-1.60V。
2.2校正曲线的线性范围和检出限 用微量注射器吸取0.0、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0、30.0ul氰化物标准溶液分别置于50ml容量瓶中,此标准系列相当含CN-0、50、100、150、200、250、300ng。按上述步骤进行线性试验,每一浓度重复测定3次,取峰高降低平均值。结果,回归方程Y=10.122×10-3X-0.015, X为50ml容量瓶中CN-含量(ng),Y为峰高降低值(cm) ,相关系数r=0.9995,线性关系良好。用标准加入法测定样品,以底液为空白,按测定步骤重复10次,空白峰高降低值在0.02~0.05cm范围,按3倍标准差计算检出量为0.01ug,最低检出限2.0×10-4mg/L,若样品取2 ml,样品检出限为5.0×10-3mg/L。
2.3精密度、准确度和实际水样测定 取4种水样测定其氰化物含量,做精密度试验,同时加标50 ng CN-,做加标回收实验,结果见表1。水样均未超过国家标准(50×10-3mg/L)
2.4干扰实验 在实验条件下,对几种物质的干扰情况进行了实验,相对误差≤5%,结果20000倍Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+,1000倍Fe2+、Mn2+、Zn2+、Pb2+,200倍Cl-、F-、NO3-、SO42- 、PO43- 、CO32-均不干扰测定。
2.5本法与国家标准法异烟酸一吡唑酮光度法比较 依次对8种水样进行对照实验,结果见表2。
经统计学检验P>0.05,无显著性差异。
3 结论
本法使用金盘电极阳极溶出伏安法测定,灵敏度高,干扰少;使用1.5微分处理溶出图,峰高图清晰易于测定,减少误差。适合饮用水氰化物测定。
参考文献:
[1] GB/T5750.5--2006生活饮用水标准检验方法[S].中华人民共和国卫生部,2006:76--79
[2] 都昌杰.环境监测与极谱技术[M].北京:中国展望出版社,1986:195.
【关键词】溶出伏安法;金盘电极;氰化物;饮用水
【中圖分类号】R830.2 【文献标识码】A 【文章编号】1004—7484(2013)10—0070—01
目前水中氰化物的测定普遍采用异烟酸-吡唑酮比色法和吡啶-巴比妥酸比色法【1】,此法灵敏度低且操作繁琐。本文在参考文献资料【2】的基础上,采用旋转金盘电极1.5次微分测定饮用水中氰化物,操作简单,结果准确可靠。现将结果汇报如下。
1材料与方法
1.l仪器 AD—3型极谱仪(江苏金坛电分析食品厂);TJR--1A通用极谱工作台(带有旋转电极3000r/min);LZ3一101型X—Y函数记录仪(上海大华仪表厂);工作电极:金盘电极;参比电极:甘汞电极;辅助电极:玻璃电极。
1.2试剂 实验用水:去离子水经石英蒸馏器蒸馏;10-3mol/L硫代乙酰胺标准溶液:称取0.0759硫代乙酰胺(A.R)、0.082g无水醋酸钠加水稀至lL;硼酸钠缓冲溶液(pH=9.4):称取23.88g分析纯+水四硼酸钠(Na2B4O710H2O)和1.0g氢氧化钾于600ml水中,加热使其溶解,冷却后稀释至1L;氰化钾标准溶液:称取0.25g氰化钾溶于蒸馏水中,稀释至1L,此溶液相当于0.1mgCN-/mL,准确浓度可在使用前用0.0192mol/L硝酸银溶液标定,计算溶液中CN-的含量,再用0.025mol/L氢氧化钠溶液稀释成10.0ug/ml氰化物CN-的标准溶液。
1.3工作条件 富集电位-0.3V,富集时间lmin,电位扫速60mV/s,扫描范围-0.3V~-1.60V,清洗电位-1.60V。
1.4测定方法
1.4.1 电极预处理 用零号砂纸将金盘电极表面抛光,洗净后,在硫代乙酰胺标准溶液中,按工作条件富集溶出,活化电极,直到出现稳定的溶出峰,洗净后存放在蒸馏水中备用。
1.4.2样品测定 在50mll容量瓶中,加入10ml硼酸钠缓冲溶液、l.00mLl0-3mol/L硫代乙酰胺标准溶液,稀释至刻度,将其倒入电解池中,电磁搅拌。设置仪器灵敏度5×10-8A/mm,按工作条件操作,测量硫溶出峰的基准高度A(cm),再次搅拌,保持电位1.60V清洗1min后,可进行下一次测定。根据样品氰离子含量移取一定量的水样至50m1容量瓶中,按上述步骤加入硼酸钠缓冲液及硫代酰胺标准溶夜,并测定溶出高度B(cm),根据此峰相对基准峰的高度A计算高度降低值。高度降低值Y(cm)=基准高度A—样品高度B。用标准加入法测定样品氰化物含量,计算公式:
样品峰高降低值—空白峰高降低值 加标量(ng)
氰化物(mg/L)= ———————————————— × ——————
加标后峰高降低值—样品峰高降低值 样品体积(mL)
2结果与分析
2.1富集电位、富集时间、清洗电位的选择 富集电位与硫溶出峰的灵敏度有密切关系,试验表明,当金盘电极电极低于-0.3V时,溶出峰不仅具有较高的灵敏度,而且峰形良好。在一定的范围内,溶出峰随着富集时间的增加而增高,但富集时间过长,往往由于电极上的沉积过多而使峰形分裂,本法选定富集时间1~5分钟。在-1.60~-1.80V清洗电极灵敏度较高且重现性好,过高的低电位会引起金盘电极表面的损耗,因此清洗电位选用-1.60V。
2.2校正曲线的线性范围和检出限 用微量注射器吸取0.0、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0、30.0ul氰化物标准溶液分别置于50ml容量瓶中,此标准系列相当含CN-0、50、100、150、200、250、300ng。按上述步骤进行线性试验,每一浓度重复测定3次,取峰高降低平均值。结果,回归方程Y=10.122×10-3X-0.015, X为50ml容量瓶中CN-含量(ng),Y为峰高降低值(cm) ,相关系数r=0.9995,线性关系良好。用标准加入法测定样品,以底液为空白,按测定步骤重复10次,空白峰高降低值在0.02~0.05cm范围,按3倍标准差计算检出量为0.01ug,最低检出限2.0×10-4mg/L,若样品取2 ml,样品检出限为5.0×10-3mg/L。
2.3精密度、准确度和实际水样测定 取4种水样测定其氰化物含量,做精密度试验,同时加标50 ng CN-,做加标回收实验,结果见表1。水样均未超过国家标准(50×10-3mg/L)
2.4干扰实验 在实验条件下,对几种物质的干扰情况进行了实验,相对误差≤5%,结果20000倍Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+,1000倍Fe2+、Mn2+、Zn2+、Pb2+,200倍Cl-、F-、NO3-、SO42- 、PO43- 、CO32-均不干扰测定。
2.5本法与国家标准法异烟酸一吡唑酮光度法比较 依次对8种水样进行对照实验,结果见表2。
经统计学检验P>0.05,无显著性差异。
3 结论
本法使用金盘电极阳极溶出伏安法测定,灵敏度高,干扰少;使用1.5微分处理溶出图,峰高图清晰易于测定,减少误差。适合饮用水氰化物测定。
参考文献:
[1] GB/T5750.5--2006生活饮用水标准检验方法[S].中华人民共和国卫生部,2006:76--79
[2] 都昌杰.环境监测与极谱技术[M].北京:中国展望出版社,1986:195.