浊点萃取技术在环境中痕量金属及其形态分析中的应用研究

摘要

本文将浊点萃取技术分别与石墨炉原子吸收光谱法和原子荧光光谱法联用，建立了痕量金属离子及其形态分析的新方法，并成功应用于环境水样中铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)和汞(Hg)的分析，获得满意结果。
　　1.阐述了重金属污染现状及危害和重金属形态分析的意义及常用方法，并详细介绍了浊点萃取技术的原理和影响因素，重点回顾了近年来浊点萃取技术在金属离子及其形态分析中的应用。
　　2.建立了浊点萃取-石墨炉原子吸收光谱法测定环境水样中痕量Pb和Cd的方法。Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)可与8-羟基喹啉生成疏水性螯合物，通过水浴加热，螯合物被萃取到Triton X-45表面活性剂相，经离心与水相分开。在单因素基础上，采用Plackett-Burman和Box–Behnken实验设计优化浊点萃取条件，详细探讨了溶液 pH、试剂加入量、水浴温度和时间等实验条件对浊点萃取的影响。在最优条件下，Pb在0.5~4.0μg/L与吸光度有良好的线性关系，Cd的线性范围为0.05~0.50μg/L。本方法Pb和Cd的检出限分别为0.043μg/L和0.016μg/L，相对标准偏差分别为0.6％和0.54%(n=6)，对于10mL样品溶液的富集倍数为24.2和18.4倍。该方法用于环境水样中痕量Pb、Cd的测定，加标回收率为96.2%~103.6%，获得了满意的结果。
　　3.提出了浊点萃取与氢化物原子荧光光谱法联用应用于环境水样中痕量无机 As的形态分析新方法。As(III)和As(V)可分别与吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDC)和钼酸铵生成疏水性螯合物，利用Triton-114将生成的螯合物萃取到表面活性剂相，实现了As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的分离和富集，浊点萃取后As(Ⅲ)加入消泡剂和5%HCl可直接进行测定，含有As(Ⅴ)的表面活性剂相加入50%HCl，70℃超声提取30分钟后加入还原剂，再利用HGAFS法进行测定。在最佳条件下, As(III)和As(V)的检出限分别为0.009和0.012μg/L，相对标准偏差分别为3.4%和3.7%(n=6)，对于50mL样品溶液的富集倍数分别为9.3和7.8。本法成功应用于实际水样中As(III)和As(V)的富集和测定，结果令人满意。
　　4.建立了浊点萃取-氢化物发生原子荧光光谱法分离测定汞(Hg)和甲基汞(MeHg)的方法。以碘化钾-甲基绿为Hg(Ⅱ)螯合剂，在pH=6.0时，用Triton X-114非离子表面活性剂萃取水样中的Hg(Ⅱ)，从而实现Hg(Ⅱ)和MeHg的分离，表面活性剂相经 HGAFS进行测定，上清液加入吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDC)与MeHg螯合，再经CPE富集后，加入溴化钾-溴酸钾混合溶液40℃消解20min后利用HGAFS测定。Hg(Ⅱ)和MeHg在0.2~4.0μg/L范围内与吸光度有良好的线性关系，Hg(Ⅱ)和MeHg的检出限分别为0.007μg/L和0.018μg/L，相对标准偏差分别为2.7%和2.9%(n=6)，对于50mL样品溶液的富集倍数为15.1和11.倍。该方法用于水样中痕量 Hg(Ⅱ)和MeHg分离富集及测定，加标回收率为95%~103.75%，结果令人满意。

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第一章 前言

1.1水环境重金属污染现状

1.2形态分析

1.3浊点萃取技术

1.4 本课题的研究背景与内容

第二章 浊点萃取-石墨炉原子吸收光谱测定环境水样中痕量的铅

2.1实验部分

2.2结果与讨论

2.3结论

第三章 浊点萃取-石墨炉原子吸收光谱测定环境水样中痕量的镉

3.1实验部分

3.2 结果与讨论

3.3 结论

第四章 浊点萃取-氢化物发生原子荧光测定环境水样中的砷形态

4.1实验部分

4.2 结果与讨论

4.3 结论

第五章 浊点萃取氢化物发生原子荧光法测定环境水样中的痕量汞和甲基汞

5.1 试验部分

5.2 结果与讨论

5.3 结论

参考文献

攻读硕士期间发表论文

致谢