环境中重金属分析.ppt

环境中重金属的分析方法 2111296马明 2011.10.14 目前，重金属尚没有严格的统一定义一般指比重大于5 的金属，约有45 种，如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素, 但大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必需, 而且所有重金属超过一定浓度对人体都有毒。在环境污染方面的重金属主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属元素。如果重金属元素未经处理就直接排入河流、湖泊或海洋, 或者进入土壤中, 由于它们不能被生物降解而使这些河流、湖泊、海洋和土壤受到污染。在食物链的生物放大作用下, 它们成千百倍地富集, 最后进入人体。如鱼类或贝类积累的重金属被人类所食, 或重金属被稻谷、小麦等农作物吸收后被人类食用, 重金属就会进入人体, 使人产生重金属中毒, 轻则发生怪病( 水俣病、骨痛病等) , 重则导致死亡。其次, 重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用, 使它们失去活性, 也可在人体的某些器官中累积。 总结综述了近几十年来检测重金属的不同方法。 1. 样品的前处理 在样品中, 重金属一般以化合态形式存在。因此,在检测时需要对样品进行前处理, 使重金属以离子状态存在于试液中才能进行客观准确地分析。 此外, 样品的前处理是为了去除干扰因素, 保留完整的被测组分, 或使被测组分浓缩。 传统的方法主要有湿法消化和干法灰化 1.1 湿法消化 湿法消化是在适量的食品样品中加入硝酸、高氯酸、硫酸等氧化性强酸, 结合加热来破坏有机物。由于高氯酸湿法消解便于普及, 已被广泛采用。 但在消化过程中, 该法易产生大量的有害气体, 存在爆炸的潜在危险; 同时, 在消解过程中要消耗大量的酸而可能引起较大的空白值 1.2 干法灰化 干法灰化是在高温灼烧下使有机物氧化分解, 剩余的无机物供测定。此法能降低污染, 但消化周期长、耗电多、被测成分易挥发损失; 坩埚材料有时对被测成分有吸留作用, 致使回收率降低,因此又有很多改进的干法与湿法处理过程。 1.3. 微波消解 微波消解作为样品分析的新技术, 由于具有消化样品能力强、速度快、消耗化学试剂少、金属元素不易挥发损失、污染小及空白值低等优势, 一次样品处理后就可同时测定几种元素。 通常取很少量即可达到分析的灵敏度, 如王国玲, 姜颖虹, 刘文杰, 等. 微波消解原子荧光光谱法测定化妆品中的铅[ J] . 2005, 35( 3)B192- 193, 196。 仪器和试剂 AFS - 230 双道原子荧光光度计, 北京海光仪器公司; XT - Ⅲ压力自控密闭微波消解仪, 上海新科微波技术应用研究所。 去离子水; 试验用酸均为优级纯; 其他试剂为分析纯。 硼氢化钾- 铁氰化钾溶液:称取0.8 g 氢氧化钠溶于400 mL 去离子水, 再称8 g硼氢化钾溶于此溶液中, 最后加入8 g 铁氰化钾, 使其溶解, 临用现配; 载流: 体积分数为2 %盐酸溶液; 质量浓度为100 g/ L 的酒石酸水溶液; 硝酸溶液(ρ20 = 1.42 g/ mL) ; 质量分数为30 %的过氧化氢;盐酸溶液(ρ20 = 1.19 g/ mL) ; 铅标准储备液(1 000 mg/ L) ,国家标准物质研究中心;铅标准使用溶液(5 mg/ L) 。 样品的处理: 取样品0.5 g 于消解罐中, 加入3.0上述的硝酸溶液、2.0 mL 过氧化氢, 放入水浴预消解30 min。待完全放冷后进行微波消解。取出消解罐放入水浴赶酸1 h, 冷却后转移至25.0 mL比色管定容至刻度备用, 同时做消化空白。 标准系列的配制: 分别吸取铅标准使用溶液0、0.05 mL 、0.1 mL 、0.2 mL 、0.5 mL 、1.0 mL 于50 mL比色管中, 加入上述的盐酸溶液1.0 mL 、酒石酸溶液5.0 mL , 用去离子水定容至刻度。 样品的配制: 取样品处理液5.0 mL 于10 mL 比色管中, 加入上述的盐酸溶液0.2 mL 、酒石酸溶液1.0 mL , 用去离子水定容至刻度。 测定条件: 灯电流60 mA , 负高压280 V , 载气流量300 mL/ min , 屏蔽气流量900 mL/ min。 测定: 用上述的盐酸溶液作为载流, 测定标准系列与样品溶液的荧光值, 以荧光值为纵坐标, 质量浓度为横坐标绘制标准曲线, 并按以下公式计算结果。Pb = [ (ρ1 - ρ0) ×V ]/ m 仪器条件的选择：在仪器条件的诸多因素中以灯电流和光电倍增管负高压的变化对测定灵敏度影响最明显, 增大灯电流和负高压均可增强测定灵敏度, 但噪声也同时增加,稳定性差。考虑灯与仪器的使用寿命及稳定性, 当灵敏度可以达到分析要求时, 应尽可能使用低灯