APDC-MIBK萃取—火焰原子吸收法测定水中的镉

时间：2024-05-18

殷思敏

(镇江市环境监测中心站，江苏镇江 212000)

1 引言

重金属及其化合物毒性较大，进入人体后会引起各种生理变化[1]。镉作为我国水体质量检测的重要指标，其来源包括金属矿山的采选、冶炼、医药、电镀、纺织印染及某些照相废液等[2]。如何准确地测定镉含量，对衡量水体是否存在重金属镉污染具有重要作用和意义。根据GB7475-87直接火焰原子吸收法测定镉的浓度范围为0.05～1.00 mg/L，针对废水中低浓度的镉，则采用APDC-MIBK萃取—火焰原子吸收法。

2 实验部分

2.1 主要仪器

火焰原子吸收分光光度计及Cd元素空心阴极灯(美国安捷伦公司)、Mlli-Q超纯水系统(美国Mllipore科技有限公司)、电子控温电热板(上海新仪微波化学科技有限公司)。

2.2 标准物质和试剂

主要试剂：2%吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(C5H12N2S2)；过饱和甲基异丁基甲酮(C6H12O)；100 g/L氢氧化钠(NaOH，优级纯)溶液；1+49盐酸(HCL，优级纯)溶液。

标准物质：镉的标准溶液，浓度为500 mg/L(环保部标准样品研究所)。

2.3 试验方法

2.3.1 样品的消解

取100 mL的实验室样品，置于电热板消解管中，加入5 mL硝酸后加热消解，确保样品不沸腾，蒸至10 mL左右，加入5 mL硝酸和2 mL高氯酸，继续消解，蒸至1 mL左右，取下冷却，滤入100 mL容量瓶中，用水稀释至标线[3]。

2.3.2 APDC-MIBK萃取法

采用有机溶剂络合萃取火焰原子吸收法测定水中的镉，吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDC)为螯合剂能在很宽的pH值范围内与镉生成稳定的螯合物，甲基异丁基甲醇(MIBK)为有机溶剂在火焰里有理想的燃烧特性[4]。工作标准、空白和消解后样品用氢氧化钠和盐酸调节pH值为3.0，各取100 mL，并倒入200 mL容量瓶中，加入2%吡咯烷二硫代氨基甲酸铵溶液2 mL，摇匀，加入水饱和的甲基异丁基甲酮10 mL，剧烈摇动1 min，静置分层后，小心地沿着容量瓶壁加入水，使有机相上升到瓶颈，达到吸样毛细管的高度[5]，螯合样品相当于浓缩了10倍。

2.3.3 试验设计

用甲基异丁基甲醇萃取的金属液是10mL，只够火焰原子吸收法吸两次，故通过制备平行样品来获得更多的统计数据。结合准确度、精密度和加标回收试验要求，试验设计如表 1。

表1 试验设计

3 实验结果与分析

3.1 标准曲线配制及测定

将500 mg/L镉的标准溶液通过稀释配制成20.0 mg/L中间液，稀释中间液至100 mL的容量瓶中配制标准系列浓度，如表2所示。

火焰原子吸收分光光度计工作条件优化后，测定螯合萃取后的标准系列浓度，进行回归方程分析，绘制标准曲线，如表3所示，标曲线性良好。

表2 配制标准曲线

表3 回归方程、相关系数及检出限

3.2 准确度试验

取空白水样1#、2#及平行样各100 mL，加入20.0 mg/L镉的中间液100 μL和200 μL，加入量分别为2.0 μg和4.0 μg，按照2.3.2方法进行螯合萃取，并各测定两次，结果如表4所示，针对制备的标准样品，相对误差均在5%以下，符合质控要求。

表4 准确度试验结果

3.3 精密度试验

取3#、4#及平行废水样品进行精密度试验，将样品按照2.3.1方法进行消解，2.3.2方法进行螯合萃取，并各测定两次，结果如表5所示。螯合萃取火焰原子吸收法的检出限为0.001 mg/L，3#及平行样报出浓度为0.002 mg/L，4#及平行样报出浓度为ND(<0.001)mg/L。针对废水样品，相对标准偏差均在5%以下，符合质控要求。

表5 精密度试验结果