1、第28卷，第11期2008年11月光譜學與光譜分析SpectroscopyandSpectralAnalysisVol.28,Nalhpp2695-2698November,2008不等流速絡合法流動注射預富集火焰原子吸收測定自來水中的鉛王中曖，蘇耀東，李雙，甘禮華同濟大學化學系，上海200092摘要建立了一種環保、高效、簡便的不等流速絡合法流動注射與火焰原子吸收聯用測定自來水中痕量鉛的新方法.通過調節樣品溶液和絡合劑的流速，即增大樣品溶液流速，減小絡合劑（毗咯嚏二硫代氨基甲酸鉉：APDC）流速，從而增大了濃集系數，提高了富集效率，和傳統等最絡合法相比，富集倍數大大提高。樣品進樣流速10.4m

2、L-min-1,進樣時間60s,Pb的濃集系數由傳統方法的30達到59,檢測限為5.6悠L-樣品輸出為40h-0.5mgL-】Pb2+的相對標準偏差3=11）為2.1%.Pb?+在自來水中的回收率范圍為98.5%到102%。此法用于自來水中痕量Pb的測定，獲得了滿意的結果。關鍵詞流動注射在線預富集；火焰原子吸收光譜法，編結反應器；鉛中圖分類號：0657.3文獻標識碼：ADOI：10.3964/j.issn.1000-0593（2008）11-2695-04收稿日期：2007-10-16,修訂日期：2008-01-26基金項目：國家自然科學基金課題項目（29973029）資助作者簡介：蘇建東.1

3、947年生，同濟大學化學系教授Lmail：zhongyuan764】引言鉛是一種于生物和環境都有害的金屬元素。鉛在人體內會造成嚴重的積蓄，鉛中毒會引起人的腎臟、神經、消化、心血管、內分泌等方面的疾病。即使是低濃度的Pb,由于能在人體內蓄積，也可能不同程度地導致人體特別是兒童神經系統、造血系統、生長發育等方面的損害。因此，對水中Pb的分析方法的研究與應用十分重要F.水樣中的Pb含量很低.因此在測定時需先進行萃取、濃縮和共沉淀等預富集處理，才能用火焰原子吸收法測定，因為是間歌操作，處理耗時，操作繁瑣，易引起環境污染。在過去20年中，流動注射分析技術與火焰原子吸收光譜法聯用被認為是代替傳統石墨爐原子

4、吸收光譜法最有效的方法.編結反應器（KR）具有靈敏度高，反壓小，不易堵塞，可以長期應用，不必定期清洗等優點.近年來，利用KR代替濾器和填充柱，在痕量元素共沉淀和整合物吸著預富集方面的研究很多，展示了很好的應用前景r2,5.傳統的流動注射分析，樣品和絡合劑等流速絡合，嚴重影響了濃集系數的提高。通過實驗我們發現，只要絡合劑濃度遠遠大于樣品溶液的濃度，即使減小絡合劑的流速，也不會造成絡合不完全，反而使濃集系數大大提高。本方法用于測定自來水中的Pb,結果證明此法準確可靠，操作簡便易行，是對傳統流動注射預富集方法的一次改進1實驗部分1.1儀器與試劑3510型原子吸收光譜儀（安捷倫科技上海有限公司）：配有

5、笊燈扣背景校正裝置和鉛的空心陰極燈；儀器工作條件,Pb的測定波長為：283.3run,狹縫寬度為0.2nm；乙狹流最1.5L-min'1,空氣流量7.0L-mirT】»霧化器的提升速度為10.0mLmin-1oHA-3110型流動注射分析儀（北京吉大小天鵝儀器有限公司）；配有雙端動泵以及八通道注射閥；泵的驅動、轉速、時間及閥位選擇均有計算機程序控制。PHS-25型PH計（上海雷磁儀器廠）。KR,用內徑0.5mm,外徑1.0mm的聚四氟乙烯管打結系成長度分別為50,100,150,200,250cm.Pb&的工作溶液分別由1000ixg-mf1的標液逐級稀釋而成，并調p

6、H為5,現用現配。濃硝酸溶液、濃鹽酸溶液、酒精溶液均當日稀釋備用.APDC溶液（上海試劑三廠），現用現配。所有試劑均為分析純以上級別，水為二次亞沸蒸演水。1.2實驗方法流動注射在線預富集火焰原子吸收法的流路圖和操作步驟流路圖見圖1（a）和（b）.操作過程：（1）閥門處于Fill位，泵1和泵2開啟，泵1轉速3rmin-1,泵2轉速120r-min"1,將樣品溶液或Pb?+標準溶液和作為絡合劑的APDC溶液輸入KR中.持續時間為60(2) 閥門處于Fill位，泵1停止，泵2開啟，泵2轉速60rmin-1,在KR中輸入一段空氣流，持續時間為5se(3) 閥門處于Inject位，泵1開啟，條

7、2停止，泵1轉速90r-min-*,將酒精作為洗脫劑輸入KR中，持續時間25s。Fig.1FImanifoldfortheon-lineprecipitationpreconcentrationcoupledwithFAASfordeterminationoflead(a)：Fill)(b)：InjectiPeristalticpumpl,Peristalticpump2»W：WastejKR：Knottedreactor；FAAS：Flameatomicabsorptionspectrometry；DT：Deliveringtube；：Peristalticpumptubes；:P

8、olytetrafluoroethylenetubes2結果與討論2.1FI預富集流路的設計本文采用雙泵一閥的流動注射分析儀設計了如圖1所示的流路。在進樣富集階段，樣品溶液和作為絡合劑的APDC溶液匯合在KR內生成Pb-PDC的絡合物并且吸附在KR內壁，在KR中輸入一段空氣流，持續時間為5s,避免洗脫時相鄰相的滲透作用，然后輸入酒精溶液.將KR內壁上吸著的Pb-PDC的絡合物溶解洗脫并送入FAAS中進行檢測。以往的絡合法是2個蠕動泵管壓在同一個蠕動泵蠕動泵轉速相同，即流速相同。通過實驗我們發現，如果把2個蠕動泵管壓在2個蠕動泵下面.這樣就可以分別調節樣品溶液和絡合劑的流速，通過增加樣品溶液的流

9、速，減小絡合劑的流速，大大提高了濃集系數。通過實驗發現，由于絡合劑的濃度遠遠大于樣品溶液的濃度，所以這樣做不會造成樣品溶液中的金屬離子絡合不完全。2.2樣品溶液和絡合劑流速的選擇在預富集步驟，當案2的轉速為120r-min»時，也就是樣品溶液的流速為10.4ml,-min-時，實驗了絡合劑流速對吸光度值的影響，結果如圖2所示：當APDC流速為0.3mLmin-】時.吸光度有最大值。原因可能是當APDC流速小于0.3mLminT時，Pb不能完全絡合，但是當APDC濃度大于0.3mLmirT：時，隨著APDC流速的增加.混合后的PW溶液流速增加，同時過地的APDC競爭吸附KR內壁的活性位

10、點，所以本實驗選擇絡合劑流速為0.3Fig.2EffectofAPDCloadingflowrateonthepreconcentrationof0.5mg,L_1Pb(H)withatotalpreconcentrationvolumeof7.8mL當絡合劑流速在0.3mL-min-1時，保持進樣時間為60s,研究了樣品進樣流速從1.7-10.4mLmin'1,對原子吸收值的影響。結果如圖3所示：隨著樣品溶液進樣流速的增加，吸光度值增大。所以本實驗選擇樣品溶液進樣流速為Sampleloadingflowrate/CmLniin*1)Fig.3Effectofsampleloading

11、flowrateonthepreconcentrationof0.5mgLPb(I)withatotalpreconcentrationtimeof60s2.3APDC濃度對測定靈敏度的影響實驗證明，測定0.5mg-LT的Pb2,，當樣品進樣流速為10.4mLmin-1,進樣時間為60s時，APDC的最佳濃度范圍為0.15%m/m0.25%m/m。當APDC濃度低于0.15%m/m時，吸光度值隨APDC濃度的增加而增大。這說明，Pb2+-PDC絡合物的形成及其KR內壁的吸附對富集起著重要的作用。然而，當APDC濃度大于0.25%m/m時,再增加APDC的濃度，吸光度值隨著APDC濃度的增加而減

12、小。這有可能是因為過量的絡合劑競爭吸附KR內壁的活性位點。本試驗選擇APDC濃度為0.2%m/m。2.4樣品進樣時間以及KR的長度的影響對于0.5mgL-1的Pb2-溶液，從樣品收集時間的試驗結果來看，吸光度值隨著樣品進樣時間的增加而增大，但是進樣時間太大，會增加每個樣品測定所需要的時間，降低樣品輸出效率。綜合考慮，本文采用60s為樣品進樣時間。0.5mgL*的P/，溶液，進樣時間60s,進樣流速10.4mL-min-1,研究了KR長度從50250cm對富集效果的影響°KR長度從50cm增加到250cm,吸光度值也隨之增大。所以選擇250cm為KR的長度。2.5洗脫劑種類和濃度對測定

13、靈敏度的影響本文實驗了不同濃度的酒精、稀硝酸和稀鹽酸的洗脫效果。結果顯示，純酒精的洗脫效果最好。因此本文選取純酒精作為洗脫劑。2.6共存離子的干擾試驗表明：在0.5mgL-*Pb*溶液中加入200mgLT的Na+,100mgL'1的K,50mgL"'的Ca,均不會干擾測定。由上可見，該方法在樣品鹽分較低時有一定的抗干擾性，理論上可以適用于硬度較低的水樣，如一般環境水樣、自來水樣中的Pb&的測定。2.7靈敏度、檢測限、精密度和分析速度直接測定5mg-L-*Pb2+的標準溶液，及在線預富集后測定0.Srng-L-1的Pb2+標準溶液的吸光度值，并由濃集Table1

14、Analyticalcharacteristicsperformancedata被測離子Pb2*工作曲線A=0.8614c-0.007采樣體積,/mL10.4分析速度/h40分析精度/%2.1相關系數0.999檢出限（0/（咫L】）5.6注：分析精度RSD/（%）是對含量為0.5mgL->Pb溶液連續測定11次的相對標準偏差。參考系數公式（2）算出Pb，"的濃集系數。不等流速絡合法流動注射在線預富集火焰原子吸收光譜法測定Pb2+的性能指數如表1所示.2.8樣品洌定和回收率實驗我們對三份水樣溶液進行了分析，其結果列于表2。從表2結果可見，回收率測定符合分析測試要求，說明此方法準確

15、可靠。Table2Pb2+determinationintapwater注：樣品1,2,3分別為早上第-次放出自來水.連續放水2min、自來水123測得值/（mgI】）0.1550.1120.031加入敏/（mg,L_,）0測得總»/（mg.L->）0.3590.3110.228回收率/%10299.598.5連續放水5min時測得的自來水Pb含量3結語本文開創了不等流速絡合法流動注射預富集與火焰原子吸收聯用測定痕址重金屬的新方法。通過減小絡合劑的流速.從而降低了混合后樣品溶液流速增大，富集效率低的問題，大大提高了濃集效率本方法也可以用于流動注射與火焰原子

16、吸收聯用測定其他金屬元素，流動注射與其他檢測器聯用的研究。實驗證實，本方法簡便，可靠，高效，環保，具有-定的實際應用價值和發展前景。文獻1WANGZhong-yuan.SUYao-dong,LShuang,etal（王中玻，蘇耀東，李雙，等）.MetallurgicalAnalysis（冶金分析），2008,28（6）：24.2FANGZhao-lun.FlowInjectionAtomicAbomicAbsorptionS|>ectromeiry.Wiley：Chichester.UK.,Wiley,1995.3SUYao-dong,ZHUWen-ying,QIN1，etal（蘇嫩東，

17、朱文穎，覃俐，等）.SpectroscopyandSpectralAnalysis（光潛學與光潛分析），2006,26（5）,959.4YANXiu-ping,HendryMJim,KerrichRobert.Ana）.Chem.,2000,72,1879.C5jKANGWei-jun,LIANGShu-xuan.JIAIJ-hui,etal（康維鈞梁淑軒.賈麗輝，等）.SpectroscopyandSpectralAnalysisC光譜學與光譜分析），2005,25（5）,792.6YANXiu-ping,NIZhe-ming（嚴秀平，倪哲明）.SpectroscopyandSpectral

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21、concentrationProcedureCoupledwithFlameAtomicAbsorptionSpectrometryforDeterminationofLeadinTapWaterWANGZhong-yuan*SUYao-dong*>LIShuang*GANLi-huaDepartmentofChemistry,TongjiUniversity,Shanghai200092,ChinaAbstractAsimple,environmentallyfriendly,cost-effectiveandsensitivemethodwasdevelopedforthedeter

22、minationoftraceleadintapwaterbyflowinjection(FI)on-lineunequalflowcomplexationpreconcentrationprocedurecoupledwithflameatomicabsorptionspectrometry(FAAS).Comparedwithconventionalpreconcentrationmethodtheunequalflowcomplexationpreconcentrationprocedure»increasedtheflowrateofsamplewhiledecreasedt

23、heflowrateofcomplexingagent.Thenewmethoddecreasedthedilutioneffectofsamplecausedbythechelatingagent,increasedthesorptionpreconcentrationeffect,andincreasedtheenhancementfactor.ThedecreaseintheflowrateofchelatingagentwillnotresultinadeficientcomplexformationbecausetheconcentrationofAPDCismuchhigherth

24、anthatofthesample's.Comparedwithothersorptionpreconcentrationmethods,suchas,multiplexedsorptionpreconcentrationprocedure,theunequalflowcomplexationpreconcentrationprocedureneednottoprolongthepreconcentrationtime*butreceivedevenbetterresults.Takingleadasamodelelementammoniumpyrrolidinedithiocarbamate(APDC)asthechelatingagen