1、海水痕量元素的分離測定技術海水痕量元素的分離測定技術宋金明宋金明（中國科學院海洋研究所，青島（中國科學院海洋研究所，青島266071）2013-03-13珀金埃爾默青島分公司成立慶典報告珀金埃爾默青島分公司成立慶典報告 海水痕量元素海水痕量元素測定測定概述概述 預處理預處理方法方法 測定測定方法方法 展望展望提提 綱綱海水痕量元素測定概述海水痕量元素測定概述海水海水痕量元素研究的意義痕量元素研究的意義盡管含量特低盡管含量特低 海洋生態系統海洋生態系統運轉的重要物運轉的重要物質質 生物地球化學生物地球化學循環的靈敏指循環的靈敏指示劑示劑 潛在戰略資源潛在戰略資源的儲庫的儲庫四兩撥四兩撥千斤千斤U

2、、Li等等分類分類海水的特殊性海水的特殊性高鹽度基體高鹽度基體 35，有，有11種種組分濃度超過組分濃度超過1mg/L樣品采集儲存樣品采集儲存困難困難主要組分主要組分/痕量痕量組分組分 濃度懸濃度懸殊殊海海水水主主組組分分圖圖示示無效數據無效數據微量元素測定不同年代結果微量元素測定不同年代結果80年代在年代在Nature發發表論文表論文預處理方法預處理方法為什么要分離富集？為什么要分離富集？效果如何？效果如何？預富預富集分集分離離海水痕量元素分析富集分離：海水痕量元素分析富集分離： 國標：溶劑萃取國標：溶劑萃取GB17378.5-2007，正，正在修訂中的國標中增加了在修訂中的國標中增加了IC

3、P-MS方法方法（預處理是用硝酸（預處理是用硝酸pH小于小于2，稀釋，稀釋10倍倍后直接測定后直接測定22種痕量元素）種痕量元素）。對鋰、鋁、。對鋰、鋁、鈦、釩、銻、硒、鐵等很不理想。鈦、釩、銻、硒、鐵等很不理想。海水直接稀釋海水直接稀釋測定海水痕量測定海水痕量元素慎用！元素慎用！海水酸化與直接水稀釋海水酸化與直接水稀釋 小于小于0.45m的顆粒物溶解，釋放出痕量元素，由于的顆粒物溶解，釋放出痕量元素，由于顆粒物含量對每一個海水樣品都是不同的，釋放出顆粒物含量對每一個海水樣品都是不同的，釋放出的痕量元素的量各不相同，造成測定結果的迥然不的痕量元素的量各不相同，造成測定結果的迥然不同！同！ 直接

4、的水稀釋會直接的水稀釋會造成溶解態痕量元素重新形成造成溶解態痕量元素重新形成“微微粒粒”，而這種，而這種“微粒微粒”對每一個海水樣品都不同，對每一個海水樣品都不同，稀釋的倍數不同，差異也很大。稀釋的倍數不同，差異也很大。個人觀點，個人觀點，僅供參考僅供參考共沉淀共沉淀/吸附吸附離子交換離子交換溶劑萃取溶劑萃取由此改進的由此改進的系列富集分系列富集分離方法離方法例如：（由氫氧化鐵共沉淀優化而來）（由氫氧化鐵共沉淀優化而來）共沉淀預富集分離共沉淀預富集分離微型柱微型柱-流動注射流動注射 預富集分離預富集分離碳碳18鍵合硅膠柱、鍵合硅膠柱、巰基棉、活性炭、巰基棉、活性炭、多糖（殼聚糖）、多糖（殼聚糖

5、）、混合離子樹脂等等混合離子樹脂等等目前報目前報道較多道較多實際應用還有很長的路要走！實際應用還有很長的路要走！螯螯合合樹樹脂脂與與固固相相吸吸附附ES-TEF-TE測定方法測定方法光譜法光譜法：分光光度法（流動注射：分光光度法（流動注射） 原子吸收光譜法（原子吸收光譜法（GFAAS 、HGAAS ） 發射光譜法（發射光譜法（ICP-OES ） 熒光光譜法（熒光光譜法（AFS、X射線熒光射線熒光 ）質譜法：同位素稀釋質譜法質譜法：同位素稀釋質譜法 結合發射光譜法（結合發射光譜法（ICP-MS ） 熒光光譜法（熒光光譜法（AFS ）電化學法：極譜法（催化極電化學法：極譜法（催化極 譜譜 ） 溶出

6、伏安法（陽極、陰極溶出伏安法（陽極、陰極 ） 離子選擇性電極（修飾電極、傳感離子選擇性電極（修飾電極、傳感 器器 ）分析方法實例分析方法實例碲碲 分光光度法：以分光光度法：以鈀鈀( +2 ) 作作催化劑催化劑, 碲碲( +4 )作活化劑作活化劑, 能能催催 化化加速次亞磷酸鈉與靛加速次亞磷酸鈉與靛紅的紅的褪色反應褪色反應, 建建立了一種測定立了一種測定Te ( +4 )的新方法的新方法, 應用于痕應用于痕量碲的量碲的測定測定極譜法：極譜法：在在亞硫酸鈉亞硫酸鈉-氯化銨氯化銨-酒石酸酒石酸- EDTA-氨水氨水的混合底液中的混合底液中以高以高碘酸鉀與硝酸催化硒波碘酸鉀與硝酸催化硒波, 以高碘酸鉀

7、催化碲波以高碘酸鉀催化碲波, 可以得到可以得到硒與碲的兩個良好的催化波硒與碲的兩個良好的催化波, 波峰電位硒約波峰電位硒約-0192 V, 碲約碲約- 1105 V, 互不干擾互不干擾, 濃度濃度在在0 - 0. 1 Lg /mL之間保持之間保持線性關系線性關系。原子熒光原子熒光法：法：40% ( V /V )鹽酸介質鹽酸介質, 加入加入50 mg 的的Fe3+作作減緩劑減緩劑, 用用7 g /L KBH 溶液作還原劑溶液作還原劑, 氫化物氫化物) 原子熒光光原子熒光光譜法譜法快速快速測定碲測定碲, 方法檢出限方法檢出限為為0.04 g /。鐵分光光度法：以分光光度法：以Ferrozine 3

8、- ( 2- 二吡啶二吡啶) - 5, 6- 雙雙( 4- 苯基苯基磺酸磺酸) 1, 2, 4- 三嗪三嗪為顯色劑的流動為顯色劑的流動注射注射法法 , 其檢出限為其檢出限為100 pmol/ L。在稀鹽酸介質中在稀鹽酸介質中, 以以H2O2 為氧化劑為氧化劑, 2, 2聯吡啶活化聯吡啶活化下的下的Fe( +3) 鐵能強烈催化酸性鉻藍鐵能強烈催化酸性鉻藍K( ACBK) 的顯色的顯色反應反應,檢出限可以檢出限可以達到達到8 x10- 11 g /mL電感偶合等離子發射光譜及電感偶合等離子發射光譜及質譜法質譜法: 用用環丁烷二硫代氨基甲酸銨環丁烷二硫代氨基甲酸銨-DDDC- 氯仿萃取氯仿萃取, HNO3 反萃取反萃取, 測測 定大洋定大洋水中水中鐵鐵, 鐵的檢測限為鐵的檢測限為0. 03Lg/ L。化學發光化學發光法法: 用用魯米諾魯米諾- H 2O 2- OH- - Fe( +3) 化學發光體系化學發光體系得到得到了了Fe( +3) 的檢出限的檢出限為為6 x10- 12 g /mL。