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分光光度法测定表面印迹聚合物中铬离子

2017-03-30吴新华石慧阳小宇

绿色科技 2016年24期
关键词:分光光度法准确度

吴新华+石慧+阳小宇

摘要:指出了在酸性溶液中,六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红色络合物,可采用分光光度法测定表面印迹聚合物中铬离子,测定了这种方法检出限,并通过人员比对,有证标准样品测试,实际样品以及样品加标回收验证了结果的准确度和精密度。结果显示:方法的检出限为0.004 mg/L;线性相关系数大于0.999;加标回收率为103.2~106.2 ,符合相关要求;样品检测精密度符合要求;不同的检测人员在测定六价铬时,其检测结果虽然有一定偏差,但允许差仍然在可接受的范围内。

关键词:分光光度法;铬离子;准确度;表面印迹聚合物

中图分类号:X703

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)24-0016-02

1 引言

近些年来,随着现代社会工业的不断发展,土壤中如镉、铅、铬等重金属污染含量的超标引起了一系列的社会问题[1,2]。

六价铬是国际公认致癌物,主要是通过木材防腐、皮革鞣制、电镀和金属加工排放而进入环境,污染水体和土壤环境,对人类健康和生态环境造成严重威胁[3~5]。因此,回收利用土壤污染中的重金属是目前研究的热点。其中尤以表面印迹聚合物的发展前景最为广阔[6,7],但如何检测表面印迹聚合物的印迹离子还没有一个统一的标准。

本文就以铬离子表面印迹聚合物为例,探讨了可见分光光度法测定表面印迹聚合物中铬离子的可行性。

2 实验部分

2.1 试剂与仪器

试剂选用二苯碳酰二肼(AR);有证标准物质(环境标样所);无水乙醇(分析纯);二氧化钛,甲基橙(分析纯),十二烷基磺酸钠(SDS),其他试剂均为分析纯。

仪器选用分光光度计(上海分析仪器厂) 。

2.2 测定步骤

称取100 mg铬离子表面印迹聚合物,用 0.1 mol/L的稀HCl溶液100 mL浸泡24 h ,将浸出液,加入NaOH,调节pH值为8。无色水样直接吸取40 mL水样至50 mL比色管中。如样品浑浊、色度较深样品用锌盐沉淀分离法前处理。向样品管及标准管中各加入0.5 mL硫酸溶液及0.5 mL磷酸,摇匀。加入2.0 mL二苯碳酰二肼溶液,立即摇匀。放置10 min后,于540 nm波长处,用5 cm比色皿,以一级水为参比,测量吸光度。

3 结果和讨论

3.1 线性关系

配置一系列不同浓度的标准溶液,各加入0.5 mL硫酸溶液及0.5 mL磷酸,摇匀。加入2.0 mL二苯碳酰二肼溶液,立即摇匀。放置10 min后,于540 nm波长处,用5 cm比色皿,以一级水为参比,测量吸光度。取标准曲线各浓度点扫描,多次实验曲线分析结果见表1。

由表1可知经过多次实验六价铬的线性相关系数>0.999,具有良好的线性。符合GB/T15555.4-1995标准方法中六价铬的要求。

3.2 准确度

3.2.1 有证标准样品测试

检测员A和B分别对稀释后的有证标准样品(K-025)依照方法标准GB/T15555.4-1995的要求进行了六价铬的测定工作,其测定结果及数据分析分别见表2。

由表2可知,对有证标准物质检测结果范围在0.482~0.514 mg/L,符合标准样品证书标准值范围0.498±0.016 mg/L,其相对偏差在0.0%~0.40%之间,说明此次方法验证工作的样品检测准确度符合要求。

3.2.2 实际样品分析

由表3实际样品测定结果及数据分析表可知,该样品的六价铬指标符合GB 5085.3-2007《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》的要求。

3.2.3 样品加标回收测试

加标方法:取3种不同铬表面印迹聚合物,按照HJ/T 299-2007浸出样品共500 mL浸出液。准确移取浓度为5 mg/L的标准溶液1 mL加入到浸出液中,按上述操作方法测出各自吸光读,并计算加标回收率,结果见表4。

由表4可知,本次方法测定不同类型的铬表面印迹聚合物,当六价铬加标量为5 μg时的加标回收率符合HJ/T164-2004标准方法中六价铬加标回收率为90%-110%的要求。

3.2.4 样品平行测定数据分析

通过表2和表3的数据分析,在测定有证标准样品(K-025)和实际样品(150123-G-003)时,不同的平行测定次数测定结果的相对偏差范围在0%,说明此次方法验证工作的样品检测精密度符合要求。

3.2.5 人员比对分析

通过表2和表3的数据分析,两名不同的检测人员A和B同时对同一样品采用相同的方法标准进行测定,其检测结果比对后发现其人员比对允差分别为0.40%和0%,其允许差较小。说明不同的检测人员在测定六价铬时,其检测结果虽然有一定偏差,但允许差仍然在可接受的范围内。

3.3 方法检出限

将分析物加到空白水中配置一个标准浓度样。

按照样品分析的全部步骤分析7次样品,计算平行测定的标准偏差:

按下式计算方法检出限:

MDL=S×t(n-1,0.99)

式中:S为平行测定的标准偏差;

t(n-1,0.99)为置信度为99%,自由度为n-1时的t值;

n为重复分析的样品数。

此方法标准适用于(取样量为100 mg,浸出液定容至50 mL时),经过多次实验,此方法的检出限为0.004 mg/L。

4 结论

采用分光光度法测定表面印迹聚合物中六价铬的浓度,对检测线性关系、准确度、加标回收率和方法检出限等几个关键参数进行了测定,检测结果均达到了测定的相关要求。

参考文献:

[1]李积升. Cr(Ⅵ)离子印迹聚合物的合成与应用研究[D]. 郑州: 河南工业大学,2013.

[2]孙军德, 于艳敏,梁启明.稻根霉菌丝体表面印迹吸附剂对Cr (6+)的吸附特性研究[J]. 沈阳农业大学学报, 2009(1): 92~94.

[3]王晓华.铬酸根离子表面印迹材料的制备及其离子识别性能研究[D]. 太原: 中北大学, 2012.

[4]阳 奇.菌丝体表面分子印迹壳聚糖吸附劑对Cr (3+)的吸附性能研究[J]. 环境污染与防治, 2006(1): 14~16.

[5]安富强.硅胶表面铬(Ⅲ)离子印迹聚胺的吸附特性研究[J]. 西部皮革, 2014(23): 42~49.

[6]李 怀.基于Cr(Ⅲ)回收的制革废水及铬泥处理技术研究[D].哈尔滨: 哈尔滨工业大学. 2014.

[7]李晓静, 高保娇,张婷婷.高性能铬酸根阴离子表面印迹材料的制备及其离子识别与结合特性[J]. 环境化学, 2014(3): 485~493.

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