微晶三苯甲烷分离富集环境中痕量金属离子新技术研究

摘要

随着化学工业的发展和农药的大量使用导致自然环境中某些水体、土壤、大气和生物体中污染物超过法定限量，面对日益复杂的样品，要求进行μg/mL、ng/mL甚至是pg/mL数量级的痕量分析，而且分析对象的不断增加，对复杂基体中极微量物质的分离和检测成为突出问题，从而对分析化学中的分离技术的要求越来越高。另一方面随着人们环境意识的提高对环境中有机污染物的控制越来越严格，要求检测技术更加快速方便、灵敏可靠。在分析化学中，样品预处理的好坏是影响分析灵敏度、准确度和分析速度的重要因素。为了提高富集的效率，人们探索出新的分离富集技术——固相萃取方法。 本论文首先总结了固相萃取技术的发展、原理、优点、装置以及近年来的应用，指出用改进的传统材料作填充剂基质，提高柱效、重现性和改进自动化装置是固相萃取进一步发展的一种方向。其次总结了微晶三苯甲烷试剂首次作为固相萃取剂在痕量分析中的应用，从而建立微晶三苯甲烷作为固相萃取试剂分离/富集环境样品中痕量重金属离子的新型萃取体系。整个正文部分共包括五章。 第一章内容为负载有结晶紫的微晶三苯甲烷分离富集环境水样中痕量钼(Ⅵ)后用光度法进行测定钼(Ⅵ)含量。本文首次使用微晶三苯甲烷对环境水样中痕量Mo(Ⅵ)进行分离与富集，探讨了微晶三苯甲烷对Mo(Ⅵ)的富集机理，优化了实验条件。在SAF存在时，MoO<,2><'2+>可以与SAF生成电中性螯合物MoO<,2>SAF，通过分子间作用力吸附于微晶FPM表面而被富集。方法具有回收率高、选择性好、富集倍数高、准确度和精密度好、环境友好等特点。 第二章内容为负载有孔雀石绿的微晶三苯甲烷分离富集Zn(Ⅱ)。通过研究建立了微晶三苯甲烷富集测定环境水中痕量Zn(Ⅱ)的新方法。Zn(Ⅱ)的络阴离子Zn(SCN)<,4><'2->可以与MG<'+>形成电中性离子缔合物[Zn(SCN)<,4><'2->]·(MG<'+>)<,2>而被吸附在微晶TPM表面上。该方法已经成功用于测定自来水、河水、湖水中痕量金属离子含量。 第三章内容为负载有结晶紫的微晶三苯甲烷分离富集V(Ⅴ)。报道了微晶三苯甲烷作为吸附载体，固相萃取分离富集后光度法测定环境水中痕量V(Ⅴ)的新方法。通过控制酸度(pH=4.0)，V(Ⅴ)能与负载在微晶三苯甲烷上的结晶紫发生缔合反应，生成的缔合物V(Ⅴ)-CV被定量吸附在微晶三苯甲烷上，而常见阳离子Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)、Al(Ⅲ)、Zn(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)等根本不被吸附，从而能够实现V(Ⅴ)与这些金属离子的分离而被富集。该方法已成功用于环境水样中痕量V(Ⅴ)的测定。 第四章内容为结晶紫修饰的微晶三苯甲烷预富集水样中痕量铜的研究。本文首次采用结晶紫修饰的微晶三苯甲烷作为固相萃取剂分离富集环境水样中痕量铜。探讨了微晶三苯甲烷富集Cu(Ⅱ)的机理，优化了实验条件。在SCN<'->存在下，Cu(Ⅱ)被抗坏血酸还原为Cu(Ⅰ)，Cu(Ⅰ)和SCN<'->形成络阴离子Cu(SCN)<,2><'->后与MG<'+>缔合形成[Cu(SCN)<,2><'->]·(MG<'+>)而被吸附在微晶TPM表面。经解吸后，用FAAS法测定环境水样中铜含量。 第五章内容为负载有1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)的微晶酚酞作为固相萃取剂分离富集环境水样中痕量Cu(Ⅱ)的研究。控制一定的酸度(pH1.0)，能够实现Cu(Ⅱ)与Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)、Al(Ⅲ)、Zn(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)等常见阳离子完全分离。Cu(Ⅱ)与1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)形成螯合物而被富集在微晶酚酞表面上，解吸后可用光度法直接测定铜含量。该方法已成功用于环境水样中痕量Cu(Ⅱ)的测定，结果满意。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1固相萃取技术概述

1.1.1SPE基本原理

1.1.2 SPE的萃取装置

1.1.3分离模式

1.1.4.SPE操作方法

1.1.5漏点容量和保留体积

1.1.6 SPE填料类型及其选择

1.1.7固相萃取的应用

1.1.8 SPE应用进展

1.1.9 SPE的新发展

1.1.10展望

1.2微晶三苯甲烷在痕量分析中的应用

1.2.1方法的原理及分类

1.2.2微晶三苯甲烷的吸附机理

1.2.3实验方法及步骤

1.2.4分析性能评价

1.2.5主要固相萃取体系

1.2.6微晶三苯甲烷固相萃取法的发展前景

第二章微晶三苯甲烷预富集—分光光度法测定水中痕量钼(Ⅵ)

2.1实验部分

2.1.1试剂与仪器

2.1.2钼的分离富集

2.1.3铝含量的测定

2.2结果与讨论

2.2.1酸度对Mo(Ⅵ)富集率的影响

2.2.2 TPM用量对Mo(Ⅵ)富集率的影响

2.2.3水杨基荧光酮用量对Mo(Ⅵ)富集率的影响

2.2.4搅拌时间对Mo(Ⅵ)富集率的影响

2.2.5共存离子的影响

2.3样品分析

2.3.1工作曲线

2.3.2样品分析

2.4结论

第三章负载有孔雀石绿的的微晶三苯甲烷分离富集水样中痕量锌

3.1实验部分

3.1.1试剂与仪器

3.1.2分离条件实验

3.1.3锌的预富集测定

3.2结果与讨论

3.2.1 NH4SCN用量对Zn(Ⅱ)富集率的影响

3.2.2孔雀石绿(MG)用量对Zn(Ⅱ)浮选率的影响

3.2.3三苯甲烷用量对Zn(Ⅱ)富集率的影响

3.2.4 Zn(Ⅱ)的富集机理

3.2.5搅拌时间对Zn(Ⅱ)富集率的影响

3.2.6不同盐对Zn(Ⅱ)富集率的影响

3.3分离富集试验

3.3.1酸度对不同金属离子富集率的影响

3.3.2工作曲线

3.3.3样品分析

3.4结论

第四章负载有结晶紫的微晶三苯甲烷预富集后分光光度法测定水样中痕量钒

4.1实验部分

4.1.1试剂与仪器

4.1.2条件试验

4.2.结果与讨论

4.2.1酸度对V(Ⅴ)富集率的影响

4.2.2结晶紫用量对V(Ⅴ)富集率的影响

4.2.3三苯甲烷用量对V(Ⅴ)富集率的影响

4.2.4搅拌时间对V(Ⅴ)富集率的影响

4.2.5 V(Ⅴ)的富集机理

4.2.6不同盐对V(Ⅴ)富集率的影响

4.2.7 pH值对不同金属离子富集率的影响

4.3样品分析

4.4结论

第五章利用孔雀石绿修饰的微晶三苯甲烷预富集水样中痕量铜的研究

5.1实验部分

5.1.1试剂与仪器

5.1.2条件试验

5.1.3铜的预富集测定

5.2结果与讨论

5.2.1 NH4SCN用量对Cu(Ⅱ)富集率的影响

5.2.2孔雀石绿(MG)用量对Cu(Ⅱ)浮选率的影响

5.2.3酸度对Cu(Ⅱ)富集率的影响

5.2.4抗坏血酸用量对Cu(Ⅱ)富集率的影响

5.2.5三苯甲烷用量对Cu(Ⅱ)富集率的影响

5.2.6 Cu(Ⅱ)的富集机理

5.2.7搅拌时间对Cu(Ⅱ)富集率的影响

5.2.8不同盐对Cu(Ⅱ)富集率的影响

5.3分离富集试验

5.3.1酸度对不同金属离子富集率的影响

5.3.2工作曲线

5.3.3样品分析

5.4结论

第六章固相萃取剂-微晶酚酞分离富集后光度法测定痕量铜

6.1实验部分

6.1.1试剂与仪器

6.1.2条件试验

6.1.3 Cu(Ⅱ)的富集与测定

6.2结果与讨论

6.2.1 PAN用量对Cu(Ⅱ)富集率的影响

6.2.2酚酞用量对Cu(Ⅱ)富集率的影响

6.2.3搅拌时间对Cu(Ⅱ)富集率的影响

6.2.4 Cu(Ⅱ)的富集机理

6.2.5不同盐对Cu(Ⅱ)富集率的影响

6.2.6 pH值对不同金属离子富集率的影响

6.2.7检测限的测定

6.3样品分析

6.4结论

第七章总结与展望

参考文献

论文发表、录用情况

致谢