一種地表水中微量砷(v)的檢測方法
2023-05-15 22:44:06
一種地表水中微量砷(v)的檢測方法
【專利摘要】本發明提供一種地表水中微量砷的檢測方法，該方法是：在3mol/L硝酸介質中，砷(V)能與鉬酸銨形成砷鉬雜多酸，在表面活性劑聚乙烯醇(PVA)存在下，砷鉬雜多酸可以和乙基羅丹明B(ERB)生成可溶於水的絡合物，該絡合物在600nm處有最大吸收，據此建立了微分分光光度法直接測定地表水中砷(V)的方法。本方法提出了可用於現場測定水體中砷(V)的方法---微分分光光度法，避免了氫化物發生法產生的劇毒砷化氫氣體，操作簡便、成本低廉，用於實際水樣分析，結果滿意。
【專利說明】-種地表水中微量砷（V)的檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種地表水的檢測方法，具體涉及一種地表水中微量砷（V)檢測方 法，尤其涉及一種分光光度法檢測地表水中微量砷（V)的檢測方法。
【背景技術】
[0002] 砷是自然界中廣泛存在的一種元素，可用於有色金屬、色素、染料、玻璃及各種藥 物，農業上也經常使用含砷農藥。砷具有致癌、致突變、致畸形等毒性，而且，近年來的研究 表明，砷是已肯定的生殖毒物之一，並且其生殖、發育毒性較強，因此環境中砷的汙染問題 已引起人們的廣泛重視。我國生活飲用水衛生標準中砷含量規定小於〇.〇5mg/L。測定砷的 方法很多，其中將砷的化合物轉化為氣態的砷化氫，使之與幹擾物分離，然後再進行檢測， 抗幹擾能力強，靈敏度較高。但是砷化氫是砷的化合物中毒性最大的，因此限制了這類方法 的應用。此外測砷的方法還有原子吸收光譜法，電化學法，電感耦合等離子體原子發射光譜 法，電感耦合等離子體質譜法等，這些方法靈敏度高，但設備昂貴，操作繁瑣，且不能在現場 進行檢測。
【發明內容】
[0003] 為了克服【背景技術】中的不足，本發明提供一種用於地表水中砷（V)的檢測方法， 本發明採用分光光度法檢測地表水中微量砷（V)，克服了以上檢測的不足，提高了測定的靈 敏度，操作簡便、快速，分析結果準確可靠，能滿足地表水中微量砷（V)的檢測的需求。
[0004] 為了實現以上目的採用如下技術方案：
[0005] -種地表水中微量砷（V)的檢測方法，所述檢測依據分光光度法測定的原理進行 檢測，所述檢測包含波長選擇、試劑用量選擇、共存離子的幹擾及消除、工作曲線的繪製、樣 品處理，其特徵是：實驗採用分光光度法的原理進行測定；水樣首先與硝酸、鑰酸銨混合液 反應生成砷鑰雜多酸，然後生成的砷鑰雜多酸與乙基羅丹明B(ERB)、聚乙烯醇（PVA)反應 生成砷鑰雜多酸-乙基羅丹明B (ERB) -PVA絡合物，該絡合物在600nm處具有最高吸收峰， 根據峰高確定樣品中砷（V)的濃度。
[0006] 2、所述的地表水中微量砷（V)的檢測方法，其特徵是：砷（V)與硝酸、鑰酸銨混合 液反應生成砷鑰雜多酸，砷鑰雜多酸與乙基羅丹明B(ERB)、聚乙烯醇（PVA)反應生成砷鑰 雜多酸-乙基羅丹明B (ERB) -PVA絡合物。
[0007] 3、所述的地表水中微量砷（V)的檢測方法，具體包含如下要求：
[0008] 一、實驗條件 [0009] A、波長的選擇
[0010] 於25mL容量瓶中，加入20uL 0? lmg/mL砷（V)標準工作溶液、2. 5mL3mol/L硝酸、 ImL鑰酸銨溶液，搖勻；然後加入0. 5mL乙基羅丹明B (ERB)溶液、ImL聚乙烯醇（PVA)溶液， 充分振搖後加水定容。同樣方法製備試劑空白。在分光光度儀上，以水為空白進行基線校 準，掃描試劑空白和絡合物溶液。結果表明，絡合物在600nm處有最大吸收，選擇600nm為 檢測波長。
[0011] B、試劑用量的選擇
[0012] a、結果表明，乙基羅丹明B(ERB)溶液濃度為lg/L用量在0. 5mL時，絡合物有最大 吸收且吸光度穩定，故選用乙基羅丹明B(ERB)溶液質量濃度為0. 02g/L。
[0013] b、結果表明，當鑰酸銨溶液濃度為40g/L用量為ImL時，吸光度達到最大值。故選 用鑰酸銨溶液質量濃度為I. 6g/L。
[0014] c、酸度影響砷鑰雜多酸的形成，進而影響絡合物的吸光度。結果表明，當3mol/L 硝酸用量為2. 5mL時，絡合物吸光度達到最大值，故選用硝酸溶液濃度為0. 3mol/L。
[0015] d、砷鑰雜多酸和乙基羅丹明B(ERB)形成的絡合物難溶於水，加入表面活性劑可 以改善其溶解性，結果表明，當聚乙烯醇（PVA)溶液的質量濃度為5g/L用量為ImL時，吸光 度達到最大值，故選用PVA溶液濃度為0. 2g/L。
[0016] 二、共存元素的幹擾及消除
[0017] 凡是能與鑰酸根形成雜多酸的高價離子都可能產生幹擾，測定50ug/L砷（V)， 相對誤差小於±5%的情況下，下列離子不幹擾測定：大量的Na+、K+、Ca 2+、Mg2+、Cl' NCT3 ; lOOOug/L 的 Cu2+、Ni2+、CO2+、pb2+、Al 3+、Mn2+、Hg2+、Zn2+、SO4 2- ;500ug/L 的 Fe3+、Fe2+。在微酸 性條件（0.09-0. 17mol/L HN03)下，Si032_可以與鑰酸鹽形成矽鑰雜多酸，但是當酸度過高 時，反應不完全，甚至不反應，在本實驗的酸度體系下，可以認為不幹擾。
[0018] 三、校準曲線
[0019] 分別取 20mL 0ug/L、20ug/L、40ug/L、60ug/L、80ug/L、100ug/L 砷（V)標準工作溶 液與燒杯中，加入2. 5mL3mol/L硝酸、ImL鑰酸銨溶液，搖勻；然後加入0. 5mL乙基羅丹明 B(ERB)溶液、ImL聚乙烯醇（PVA)溶液，搖勻待測；在儀器選定的工作條件下測定吸光度值 繪製校準曲線，並進行線性回歸計算；砷（V)質量濃度在0. 1-lOOug/L範圍內，絡合物吸光 度與砷質量濃度在有良好的線性關係，相關係數r = 0. 9987。
[0020] 四、檢出限
[0021] 對砷（V)的空白樣品進行10次連續測定，用十次測定的標準偏差SD平均值乘3 得到的檢出限為〇. lug/L。
[0022] 五、相對標準偏差
[0023] 在選定的實驗條件下，對40Lg/L砷（V)標準溶液連進行10次重複測量，方法的相 對標準偏差為3. 06%。
[0024] 4、所述的地表水中微量砷（V)的檢測方法，其特徵在於各物質的加入須按以下順 序：水樣、硝酸、鑰酸銨、乙基羅丹明B(ERB)、聚乙烯醇（PVA)。
[0025] 由於採取如上所述的技術方案，本發明具有如下的優越性：
[0026] 本發明所述用於地表水中微量砷（V)的檢測方法，通過分光光度法檢測地表水中 微量砷（V)含量，本發明通過多次檢測，通過對地表水中砷（V)含量的準確測定和嚴格控 制，有效保證了地表水中砷（V)含量控制在允許範圍內，從而確保了地表水的安全，應用效 果良好，本發明具有測定靈敏度高，操作簡便、快速，穩定性好等優點，分析結果準確可靠， 能滿足地表水中測量微量砷（V)的需求。
【具體實施方式】
[0027] 本發明的地表水中微量砷（V)的檢測所使用的儀器和試劑為：
[0028] 紫外-可見光譜的測量使用雙光束紫外可見光譜儀（Lamda 35,鉬金埃爾默），選 擇波長在600nm處。
[0029] 乙基羅丹明B(ERB)溶液：lg/L ;鑰酸銨溶液：40g/L ;硝酸溶液：3mol/L ;聚乙烯醇 (PVA)溶液：5g/L。
[0030] 在滿足上述工作條件下：
【具體實施方式】 [0031] 一
[0032] 取3個含有不同濃度砷（V)的標液，加入2. 5mL3mol/L硝酸、ImL鑰酸銨溶液，搖 勻；然後加入〇. 5mL乙基羅丹明B(ERB)溶液、ImL聚乙烯醇（PVA)溶液，搖勻。
[0033] 在儀器選定的工作條件下，對試樣溶液進行吸光度測量，在同條件操作的含不同 砷（V)的校準曲線上查出試樣中砷（V)的濃度。
【具體實施方式】 [0034] 二
[0035] 取3個含有不同濃度砷（V)的地表水樣，加入2. 5mL3mol/L硝酸、ImL鑰酸銨溶液， 搖勻；然後加入〇. 5mL乙基羅丹明B(ERB)溶液、ImL聚乙烯醇（PVA)溶液，搖勻。
[0036] 在儀器選定的工作條件下，對地表水樣溶液進行吸光度測量，在同條件操作的含 不同砷（V)的校準曲線上查出地表水樣中砷（V)的濃度。
[0037] 採用本發明分光光度法測定地表水中砷（V)含量的方法，分別對不同砷含量的標 液和地表水樣進行檢測，測定結果比較準確，說明本發明分光光度法測定地表水中砷（V) 含量的方法具有結構重現性好的優點。
[0038] 含不同濃度砷（V)的標液測定結果如下（單位：ii g/L)
[0039]
【權利要求】
1. 一種地表水中微量砷（V)的檢測方法，所述檢測依據分光光度法測定的原理進行檢 測，所述檢測包含波長選擇、試劑用量選擇、共存離子的幹擾及消除、工作曲線的繪製、樣品 處理，其特徵是：實驗採用分光光度法的原理進行測定；水樣首先與硝酸、鑰酸銨混合液反 應生成砷鑰雜多酸，然後生成的砷鑰雜多酸與乙基羅丹明B(ERB)、聚乙烯醇（PVA)反應生 成砷鑰雜多酸-乙基羅丹明B (ERB) -PVA絡合物，該絡合物在600nm處具有最高吸收峰，根 據峰高確定樣品中砷（V)的濃度。
2. 根據權利要求1所述的地表水中微量砷（V)的檢測方法，其特徵是：砷（V)與硝酸、 鑰酸銨混合液反應生成砷鑰雜多酸，砷鑰雜多酸與乙基羅丹明B(ERB)、聚乙烯醇（PVA)反 應生成砷鑰雜多酸-乙基羅丹明B (ERB) -PVA絡合物。
3. 根據權利要求1所述的地表水中微量砷（V)的檢測方法，具體包含如下要求： 一、 實驗條件 A、 波長的選擇 於25mL容量瓶中，加入20uL 0? lmg/mL砷（V)標準工作溶液、2. 5mL3mol/L硝酸、lmL 鑰酸銨溶液，搖勻；然後加入〇. 5mL乙基羅丹明B (ERB)溶液、lmL聚乙烯醇（PVA)溶液，充 分振搖後加水定容。同樣方法製備試劑空白。在分光光度儀上，以水為空白進行基線校準， 掃描試劑空白和絡合物溶液。結果表明，絡合物在600nm處有最大吸收，選擇600nm為檢測 波長。 B、 試劑用量的選擇 a、 結果表明，乙基羅丹明B(ERB)溶液濃度為lg/L用量在0. 5mL時，絡合物有最大吸收 且吸光度穩定，故選用乙基羅丹明B(ERB)溶液質量濃度為0. 02g/L。 b、 結果表明，當鑰酸銨溶液濃度為40g/L用量為lmL時，吸光度達到最大值。故選用鑰 酸銨溶液質量濃度為1. 6g/L。 c、 酸度影響砷鑰雜多酸的形成，進而影響絡合物的吸光度。結果表明，當3mol/L硝酸 用量為2. 5mL時，絡合物吸光度達到最大值，故選用硝酸溶液濃度為0. 3mol/L。 d、 砷鑰雜多酸和乙基羅丹明B(ERB)形成的絡合物難溶於水，加入表面活性劑可以改 善其溶解性，結果表明，當聚乙烯醇（PVA)溶液的質量濃度為5g/L用量為lmL時，吸光度達 到最大值，故選用PVA溶液濃度為0. 2g/L。 二、 共存元素的幹擾及消除 凡是能與鑰酸根形成雜多酸的高價離子都可能產生幹擾，測定50ug/L砷（V)，相對誤 差小於±5%的情況下，下列離子不幹擾測定：大量的似+、1(+、0 &2+、1%2+、(：1'肌3;10001^/ L 的 Cu2+、Ni2+、Co2+、pb2+、Al 3+、Mn2+、Hg2+、Zn2+、S04 2- ;500ug/L 的 Fe3+、Fe2+。在微酸性條件 (0. 09-0. 17mol/L HN03)下，Si032_可以與鑰酸鹽形成矽鑰雜多酸，但是當酸度過高時，反應 不完全，甚至不反應，在本實驗的酸度體系下，可以認為不幹擾。 三、 校準曲線 分別取20mL 〇1^凡、2〇1^/1^、4〇1^凡、6〇1^凡、8〇1^凡、10〇1^凡砷（\〇標準工作溶液與 燒杯中，加入2. 5mL3mol/L硝酸、lmL鑰酸銨溶液，搖勻；然後加入0. 5mL乙基羅丹明B (ERB) 溶液、lmL聚乙烯醇（PVA)溶液，搖勻待測；在儀器選定的工作條件下測定吸光度值繪製校 準曲線，並進行線性回歸計算；砷（V)質量濃度在0. l-100ug/L範圍內，絡合物吸光度與砷 質量濃度在有良好的線性關係，相關係數r = 0.9987。 四、 檢出限 對砷（V)的空白樣品進行10次連續測定，用十次測定的標準偏差SD平均值乘3得到 的檢出限為〇? lug/L。 五、 相對標準偏差 在選定的實驗條件下，對40Lg/L砷（V)標準溶液連進行10次重複測量，方法的相對標 準偏差為3. 06%。
4.根據權利要求1所述的地表水中微量砷（V)的檢測方法，其特徵在於各物質的加入 須按以下順序：水樣、硝酸、鑰酸銨、乙基羅丹明B(ERB)、聚乙烯醇（PVA)。
【文檔編號】G01N21/31GK104374727SQ201410740254
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年12月9日 優先權日:2014年12月9日
【發明者】劉豔, 羅林林 申請人:北京物資學院