水样中痕量六价铬的自动分析方法技术

本发明专利技术提供了一种水样中痕量六价铬的自动分析方法，使用包括样品流路、解吸液流路、显色液流路、低压泵、进样阀、低压浓缩柱、混合器、反应器、光学流通池、光学检测器和计算机处理系统的分析仪器，步骤如下：①绘制基线；②绘制试样中六价铬的谱图；③绘制标准工作曲线；④根据六价铬谱图的峰高值和标准工作曲线计算出试样中待测六价铬的浓度。所述低压浓缩柱的柱填料为经酸液、碱液浸泡处理的微米级γ-Al2O3颗粒。该方法的线性范围为0.1～8μg/L，检出限为0.079μg/L，能实现水样中痕量六价铬的直接自动在线分析，解决了现有方法因水体中六价铬含量过低而无法直接检测的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境水体中重金属六价铬的检测分析领域，特别涉及水样中痕量六价 铬的自动分析方法。
技术介绍
六价铬具有极强的毒性，是国际公认的致癌金属物，六价铬容易通过皮肤被人体 吸收并在体内蓄积，若不慎摄入会对人体造成不可逆转的伤害。水中的铬主要来自电镀、制 革、纺织及印染等行业，由于水中的铬离子不能被生物降解，因此通过生物链富集，铬离子 在水中的浓度会不断增加，这将对环境、公共健康构成严重的威胁。在环境监测中，通常以 总铬或六价铬的浓度来衡量环境水质。 孔庆安等公开了活性氧化铝富集分离火焰原子吸收光谱法测定Cr(III)与Cr(VI) 的方法，该方法将140~200孔色谱用活性氧化铝粉末装于聚四氟乙烯管中制成微型柱，然 后用装有微型柱流动注射（FI)系统富集分离Cr (III )、Cr (VI)，FI过程的操作如下：进样 前将活性氧化铝转变为碱式或酸式以便吸附Cr (III)或Cr (VI)，进样，停止进样后冲洗掉微 型柱中未吸附的离子，用lmol/L的硝酸和0. 2mol/L的氨水分别洗脱Cr (III)和Cr (VI)。 将洗脱液直接送到火焰原子吸收仪（FAAS)的喷雾燃烧器中测定Cr (III)和Cr (VI)。该方 法分析Cr (VI)的线性范围为1~50 μ g/L，检出限为0. 7 μ g/L (见《分析测试学报》，第15 卷，第4期：74-76)。范哲锋公开了活性氧化铝微柱分离富集-电感耦合等离子体原子发 射光谱法（FI-ICP-AES)在线同时测定水中Cr (III)和Cr (VI)的方法，该方法先将样品和 缓冲溶液同时通过含酸式活性氧化铝的微柱，然后泵入缓冲溶液，使流路中的样品进入微 柱，同时冲洗整个流路系统，再用0. lmol/L的硝酸和0. 2mol/L的氨水分别洗脱Cr (III)和 Cr (VI)，最后将洗脱液用ICP-AES中测定Cr (III)和Cr (VI)。该方法测定分析Cr (VI)的 线性范围为5~600 μ g/L，检出限为0. 6 μ g/L (见《分析化学研宄简报》，第31卷，第9期： 1073-1075)。 环境水体中的铬含量相当低，地面水的含铬量平均约为9. 7 μ g/L，河水的含铬量 因水体污染相差甚大，城市自来水的含铬量一般为〇~35 μ g/L，平均为0. 43 μ g/L(廖自 基，1992 ;孟紫强，2000)。由于述两种方法的线性范围和检出限，当水中的铬含量过低时，上 述两种方法均无法用于直接检测水中的Cr (VI)，并且上述方法需要的电感耦合等离子体原 子发射光谱仪、火焰原子吸收光度计的价格昂贵，分析成本高昂。 CN 102426202 B公开了一种水样中三价铬和六价铬的同时在线分析方法，该方 法利用柱填料对六价铬和三价铬的吸附性能的不同将二者分离，然后对六价铬和三价铬进 行测定，与上述两种方法相比，该方法的分析成本大幅度降低，但由于其线性范围为1~ 1000 μ g/L，仍然无法实现水样中痕量六价铬的自动分析。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水样中痕量六价铬的自动分析 方法，以实现水样中痕量六价铬的直接在线分析，并降低分析成本。 本专利技术所述，使用包括样品流路、解吸液流路、 显色液流路、低压泵、进样阀、低压浓缩柱、混合器、反应器、光学流通池、光学检测器和计算 机处理系统的分析仪器，步骤如下： ①将分析仪器设置为进样状态，在低压泵的驱动下，空白试样经样品流路、进样阀 进入低压浓缩柱中浓缩，然后将分析仪器设置为分析状态，在低压泵的驱动下，解吸液经解 吸液流路、进样阀进入低压浓缩柱中洗脱低压浓缩柱吸附的物质后形成含洗脱物的解吸液 并进入混合器，显色液经显色液流路进入混合器，含洗脱物的解吸液与显色液在混合器中 混合后经反应器进入光学流通池，经光学检测器将信号传输给计算机处理系统处理，得到 基线； ②将分析仪器设置为进样状态，在低压泵的驱动下，试样经样品流路、进样阀进入 低压浓缩柱中浓缩，然后将分析仪器设置为分析状态，在低压泵的驱动下，解吸液经解吸液 流路、进样阀进入低压浓缩柱中洗脱低压浓缩柱吸附的六价铬后形成含六价铬的解吸液并 进入混合器，显色液经显色液流路进入混合器，含六价铬的解吸液与显色液在混合器中混 合后经反应器进入光学流通池，经光学检测器将信号传输给计算机处理系统处理，得到试 样中六价铬的谱图； ③使用一系列六价铬浓度已知的标样代替试样，重复步骤①和②的操作，得到一 系列标样中六价铬的谱图，以标样中六价铬的浓度为横坐标、以标样中六价铬谱图的峰高 为纵坐标绘制标准工作曲线； ④将试样中六价铬谱图的峰高值带入步骤③所得标准工作曲线的回归方程中，BP 可计算出试样中待测六价铬的浓度； 所述试样和标样中含有HNO3, !^03的浓度为5~6mmol/L，所述空白试样是浓度为 5~6mmol/L的順03水溶液； 所述低压浓缩柱的柱填料为经酸液、碱液浸泡处理的微米级γ -Al2O3颗粒，所述 解吸液为乙二胺四乙酸二钠、氢氧化钠和去离子水配制成的混合液，所述显色液为二苯碳 酰二肼、丙酮、硫酸和去离子水配制成的混合液。 上述方法中，所述低压浓缩柱柱填料的处理方法如下：将微米级γ-Al2O 3颗粒在 浓度为1~2mol/L的硝酸中浸泡0. 5~Ih并用水洗绦以去除硝酸，然后用氢氧化钠浓度 为1~2mol/L的氢氧化钠水溶液浸泡0. 5~Ih并用水洗绦以除去氢氧化钠，再经干燥去 除水分。所述γ -Al2O3颗粒的粒径为150~300 μ m。 上述方法中，所述解吸液中，氢氧化钠的浓度为4. 0~6. Og/L，乙二胺四乙酸二钠 的浓度为〇· 20~0· 25g/L。 上述方法中，所述显色液中，二苯碳酰二肼的浓度为0. 20~0. 25g/L，丙酮的体积 百分数为2. 5%~5. 0%，硫酸的体积百分数为2. 0%~2. 25%。 上述方法中，所述试样在进入低压泵前先经过微孔滤膜过滤。 上述方法中，光学检测器的检测波长为530nm。 上述方法中，所述光学流通池的光程为20~30mm。 与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果： 1、本专利技术提供了一种分析水样中痕量六价铬的新方法，由于该方法的线性范围为 0. 1~8 μ g/L，检出限为0. 079 μ g/L，因此能实现水样中痕量六价铬的直接自动在线分析， 解决了现有方法因水体中六价铬含量过低而无法直接检测的难题。 2、由于本专利技术所述方法将流动注射分析与分光光度检测相结合用于在线分析水 样中的痕量六价铬，分析设备的成本十分低廉，克服了采用电感耦合等离子体原子发射光 谱仪、火焰原子吸收光度计存在的成本高昂的不足，能够大大降低分析成本。 3、由于本专利技术所述方法使用的分析仪器中设置有低压浓缩柱，且采用的解吸液为 乙二胺四乙酸二钠、氢氧化钠和去离子水配制成的混合液，并且氢氧化钠和乙二胺四乙酸 二钠的浓度适当，采用该解吸液能有效地消除水样中的钙、镁等离子对六价铬分析的干扰， 解吸液本身也不会对六价铬的测定造成干扰，并且，由于试样和标样的酸度适当，保证了低 压浓缩柱对六价铬的吸附能力处于较高水平，从而有助于提高浓缩效果，上述因素均有利 于提高六价铬分析的准确性（见实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
水样中痕量六价铬的自动分析方法，其特征在于使用包括样品流路、解吸液流路、显色液流路、低压泵(1)、进样阀(2)、低压浓缩柱(3)、混合器(4)、反应器(5)、光学流通池(6)、光学检测器(7)和计算机处理系统(8)的分析仪器，步骤如下：①将分析仪器设置为进样状态，在低压泵(1)的驱动下，空白试样(S0)经样品流路、进样阀(2)进入低压浓缩柱(3)中浓缩，然后将分析仪器设置为分析状态，在低压泵(1)的驱动下，解吸液(C)经解吸液流路、进样阀(2)进入低压浓缩柱(3)中洗脱低压浓缩柱吸附的物质后形成含洗脱物的解吸液并进入混合器(4)，显色液(R)经显色液流路进入混合器(4)，含洗脱物的解吸液与显色液在混合器(4)中混合后经反应器(5)进入光学流通池(6)，经光学检测器(7)将信号传输给计算机处理系统(8)处理，得到基线；②将分析仪器设置为进样状态，在低压泵(1)的驱动下，试样(S1)经样品流路、进样阀(2)进入低压浓缩柱(3)中浓缩，然后将分析仪器设置为分析状态，在低压泵(1)的驱动下，解吸液(C)经解吸液流路、进样阀(2)进入低压浓缩柱(3)中洗脱低压浓缩柱吸附的六价铬后形成含六价铬的解吸液并进入混合器(4)，显色液(R)经显色液流路进入混合器(4)，含六价铬的解吸液与显色液在混合器(4)中混合后经反应器(5)进入光学流通池(6)，经光学检测器(7)将信号传输给计算机处理系统(8)处理，得到试样(S1)中六价铬的谱图；③使用一系列六价铬浓度已知的标样(S2)代替试样(S1)，重复步骤①和②的操作，得到一系列标样(S2)中六价铬的谱图，以标样中六价铬的浓度为横坐标、以标样中六价铬谱图的峰高为纵坐标绘制标准工作曲线；④将试样中六价铬谱图的峰高值带入步骤③所得标准工作曲线的回归方程中，即可计算出试样中待测六价铬的浓度；所述试样(S1)和标样(S2)中含有HNO3，HNO3的浓度为5～6mmol/L，所述空白试样是浓度为5～6mmol/L的HNO3水溶液；所述低压浓缩柱的柱填料为经酸液、碱液浸泡处理的微米级γ‑Al2O3颗粒，所述解吸液(C)为乙二胺四乙酸二钠、氢氧化钠和去离子水配制成的混合液，所述显色液(R)为二苯碳酰二肼、丙酮、硫酸和去离子水配制成的混合液。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张新申，赵正喜，高跃昕，莫珊，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51