流动注射在线分离富集火焰原子吸收法

    测定环境样品中的铅和镉

    王爱霞3

    张 宏 刘琳琳3 3

    (东北师范大学分析测试中心 ,长春 130024)

    摘 要 使用 PT 2C18色谱预处理柱 ,以二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)和吡咯啶二硫代氨基甲酸铵

    (APDC)混合物为螯合剂 ,甲醇为洗脱剂 ,采用流动注射在线分离富集与原子吸收联用技术 ,对铅和镉的

    测定进行了研究。1 min富集(4. 2 mL) ,检出限: Pb 为 6. 90μgP L ;Cd为 0. 45μgP L ,相对标准偏差: Pb 为

    2180 %;Cd为2. 47 %。

    关键词 流动注射 ,火焰原子吸收 ,色谱预处理柱 ,二乙基二硫代氨基甲酸钠 ,吡咯啶二硫代氨基甲酸

    铵 ,铅 ,镉

    2000212228收稿;2001205211接受

    3 3东北师范大学化学学院2000届毕业生

    1 引 言

    近年来 ,配有微型柱的流动注射(FIA) 在线分离富集系统与原子吸收(AAS)的联用技术 ,以其灵敏

    度高、选择性好、抗干扰能力强、分析自动化等特点被广泛应用于痕量金属元素的测定〔 1 ,2〕。反向固定相

    C18以其相当高的富集倍率和作为洗脱剂对仪器的腐蚀性小等特点 ,被广泛用做微型柱填充料。

    Ruzicka

    〔 4〕、苏星光〔 5〕等以自制 C18微型柱 ,分别以二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC) 、吡咯啶二硫代氨基

    甲酸铵(APDC)为螯合剂对铅和镉进行了研究 ,获得了令人满意的结果。然而 ,在这些采用单一螯合剂

    进行富集的方法中 ,往往对pH值的要求十分严格 ,因而使其反应操作烦琐且不易控制。本文首次采用

    DDTC和APDC混合物为螯合剂 ,填充C18的色谱预处理商品小柱 PT 2C18柱为预富集柱〔 6〕,甲醇为洗脱剂 ,成功的测定了环境样品中的铅和镉。采用本方法富集铅和镉 ,不但富集效率比使用单一螯合剂高 ,而且

    适宜样品富集的pH值范围较宽 ,因此 ,在实际应用中很容易控制并操作比较简便。1 min 富集(4. 2

    mL) ,富集倍率:Pb 为 21. 8 ;Cd 为 18. 8 ,检出限: Pb 为 6. 90μgP L ;Cd 为 0. 45μgP L ,相对标准偏差: Pb 为

    2180 %;Cd为2. 47 %。

    2 实验部分

    2. 1 仪器与试剂

    P2E3030型原子吸收分光光度计(美国 P2E公司) ,LZ 1000 组合式流动注射分析仪(沈阳) ,PT 2C18

    (015 g)色谱预处理小柱(河北津杨滤材厂) ,Pb、 Cd 空心阴极灯(美国 P2E公司) 。工作条件:波长λPb =

    217. 0 nm , λCd = 228. 8 nm;狭缝均为0. 7 nm;灯电流 IPb = 8 mA , ICd = 4 mA ;燃助比均为20∶ 43。

    1000 mgP L 的铅和镉标准储备液(国家标准物质中心) ,分析时逐级稀释至所需浓度。1 %DDTC +

    1 %APDC溶液:称取0. 25 g DDTC和0. 25 g APDC溶于25 mL 去离子水中 ,有浑浊(APDC分解产物)需过

    滤。本实验使用的 HNO3、 HClO4、甲醇等均为优级纯试剂 ,氨水为分析纯试剂 ,所用水为二次蒸馏水。

    2. 2 实验方法

    流动注射预富集与原子吸收联机装置如图 1 所示。在预富集前对 C18柱进行柱活化处理〔 6〕。将采

    样阀处于采样位置 , 通过控制采样时间使试样通过 C18柱进行预富集 ,采样完毕后放空 10 s、水洗 20 s ,然后将采样阀置于洗脱位置 ,通甲醇洗脱30 s ,洗脱液直接引入火焰原子化器 ,记录峰高信号 ,再排空10

    s ,将采样阀返回到采样位置便可进行下一次测定。

    第29卷

    2001年11月 分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究简报

    Chinese Journal of Analytical Chemistry

    第11期

    1284～1287 图1 预富集 FIA2FAAS流路

    Fig. 1 Flow injection 2 flame atomic absorption spectrometric

    (FIA2FAAS) flow circuit for preconcentration

    C.柱(column) ;D. FAAS;E.甲醇(methanol) ; P. 泵(pump) ;R.回

    收甲醇(recovered methanol) ;S.样品(sample) ;W.废液(waste) 。

    3 结果与讨论

    3. 1 螯合剂的选择以及 pH值对富集效率的影响

    在流动注射在线分离富集原子吸收方法中 ,铅

    和镉的测定所使用的螯合剂多为 DDTC。然而 ,使用

    此螯合剂对pH值的要求十分严格 ,必须控制 pH值

    为9

    〔 4 ,5〕。本文研究了APDC、 DDTC和APDC + DDTC 3

    种不同螯合剂对铅和镉富集的影响。我们发现使用

    APDC + DDTC混合螯合剂比单独使用一种螯合剂的

    富集效率高(这一结果与萃取原子吸收分析铅和镉

    相一致) 。同时使用此种混合螯合剂在富集时对样

    品的pH要求有一个很宽的范围(见图 2) ,因此在实

    图2 pH值对 Pb和 Cd测定的影响

    Fig. 2 Effect of pH on the determination of Pb and Cd

    Pb. 0. 20 mgP L ; Cd. 0. 05 mgP L ; 4. 2 mL 富集(enrichment) 。

    际应用中很容易控制并操作比较简便 ,不会因为样

    品与样品之间 pH 值的微小差别而影响富集效率。

    在实际样品的测定中 ,不用加入缓冲溶液控制 pH

    值 ,用氨水和硝酸调节样品溶液大约为中性即可。

    3. 2 DDTC + APDC浓度的影响

    当螯合剂中DDTC和APDC浓度大于 0. 04 %时 ,富集效率保持不变。混合螯合剂的加入并不宜过

    多 ,浓度太大易形成螯合物沉淀 ,而影响富集效率 ,因此 ,本实验采用浓度为 0. 08 % DDTC 和 0. 08 %

    APDC的混合螯合剂。

    3. 3 柱的清洗剂、洗脱剂与洗脱流速的选择

    为了清除干扰的基体组分及柱中过量的试剂 ,图3 洗脱剂流速对 Pb和 Cd测定的影响

    Fig. 3 Effect of flow rate of eluent on the determination of

    Pb and Cd

    Pb. 0. 50 mgP L ; Cd. 0. 10 mgP L ; 2. 5 mL 富集(enrichment) ......