浊点萃取在环境水样中Hg、Pb和苯酚的定量分析研究

发布时间：2020-11-06 04:41

　　 汞、铅和苯酚均为广泛分布于环境的高毒污染物,对人类健康和生态环境有巨大威胁,其定量分析是各国环境监测的重要环节。由于环境水中基质复杂且浓度很低,因此为了提高检测的准确度和灵敏度,需要对样品进行分离富集。浊点萃取是一种绿色环保、操作简单、分离度和富集倍数高的预富集分离技术。本文以浊点萃取技术为基础,系统研究了浊点萃取在环境水样中汞、铅和苯酚的检测技术,建立了环境中汞、铅及苯酚的分离富集新方法,并与多种检测技术联用,成功应用于对环境水样中汞、铅以及苯酚的分析测定,取得了令人满意的结果。本文主要包括以下五方面内容:1.系统地概述和分析了汞、铅和苯酚对水环境污染的现状和危害,以及水环境中汞、铅及苯酚定量监测的意义及常用方法;简单阐述了浊点萃取的原理,并深刻的剖析了影响其反应的多种因素;对浊点萃取技术在环境中重金属和酚类测定的应用进行了较全面的综述。2.建立了双浊点萃取-液相色谱-氢化物发生原子荧光光谱法分离测定无机汞(Hg(Ⅱ))和甲基汞(MeHg)的定量分析新方法。首次将双浊点萃取作为分离富集手段与HPLC-HGAFS相结合,实现了同时测定水中汞的Hg(Ⅱ)和MeHg两种形态。HPLC采用反相C18柱,60mM乙酸胺、10mM半胱氨酸的5%乙腈流动相,探讨了浊点萃取环境酸碱度、试剂浓度等因素对汞浊点萃取效果的影响。优化的条件下,对于10mL样品溶液,Hg(Ⅱ)和在0.5~10μg/L浓度内,Hg(Ⅱ)和MeHg浓度(μg/L)均与峰面积成良好线性关系。Hg(Ⅱ)线性方程y=106775x-2170.9,R~2=0.9986,富集倍数7.39;MeHg的线性方程y=35530x+1380.5,R~2=0.9992,富集倍数4.25,样品加标回收率分别在99.7%~104.6%和96.5%~98.3%之间,结果令人满意。3.建立了共萃取辅助浊点萃取-石墨炉原子吸收法测定水样中铅的新方法。首次将茜素黄R作为络合剂,通过加入CaCl_2建立共萃取体系,将Pb转化为疏水性络合物,从而被萃取到Triton X-114表面活性剂相,经离心与水相分开,最后用1%硝酸-甲醇溶液稀释以降低表面活性剂粘度,以石墨炉原子吸收法测定。在优化的实验条件下,Pb浓度在0.40~4.8μg/L范围内,与吸光度成良好线性关系,标准曲线方程A=0.1122c+0.0045,相关系数R~2=0.9959,检出限为0.0289μg/L。对于10mL的样品溶液,富集倍数为16.3倍。该方法成功应用于水样中痕量Pb的测定,加标回收率为98.0%~103.6%。4.建立了快速协同浊点萃取-荧光光度法测定环境水样中苯酚的新方法。以无毒的非离子表面活性剂聚乙二醇6000为萃取剂,正辛醇作浊点诱导协同剂,与无水硫酸钠共同作用将聚乙二醇6000浊点温度降至约20℃,不需要加热便能完成萃取,并对影响苯酚萃取率的因素进行实验优化。对于50mL的样品溶液,在优化条件下,苯酚浓度在0.02~1.60μg/mL范围内线性良好,标准曲线方程F=5675.6c-2.0598,相关系数R~2=0.9998。检出限为0.0027μg/mL,富集倍数为8.33,加标回收率为90%~110%。该方法简便、快速,灵敏度高,线性范围宽,适用于环境水样中苯酚的测定。5.总结了本文所建立方法的创新性,并对浊点萃取技术的创新和在更多领域中的应用进行了展望。
【学位单位】：广东药科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X832
【部分图文】：

液的疏水性物质与亲水性物质相分离，是浊点萃取的基本原理[50]，如图1.1所示。因为胶束相体积大约只占原悬浊液体积的5%，因此在表面活性剂相与水相分离的同时，分析物还能得到一定水平的富集。图1.1 浊点现象及相分离过程示意图CPE可分为两种模式：一种是目标物先与络合剂反应，生成疏水络合物，再与表面活性剂进一步作用；二是目标物直接与表面活性剂作用。其中，前者CPE过程一般有四个步骤：（1）络合反应与增溶：在离心管中加入待测样品、缓冲溶液、络合剂、表面活性剂等，定容，被测物质和络合剂反应形成络合物之后，借由表面活性剂的胶束增溶作用溶于胶束相。（2）相分离：当外界温度、压力等条件改变时，溶液的温度达到浊点，含表面活性剂的溶液从澄清变浑浊，疏水相和亲水相发生分离。（3）分层：水中的疏水性物质与表面活性剂中的疏水基团结合，从而被萃取到胶束相

于40℃恒温水浴中15分钟。取出后擦干瓶身后迅速转移到离心机中，以3500r/min的速率离心10min，离心结束后，取出置于冰盒中，冰浴10min，用1mL一次性注射器吸取水相，经0.45 m尼龙66滤头过滤后，存放在4℃冰箱中，备测，流程如图2.1所示。图2.1双浊点萃取流程

避免了挥发性有机溶剂的大量使用，不仅大大降低了有机溶剂的挥发量，提高了实验的安全性，而且提高了对萃取物质检测的准确度和灵敏度，在优化的实验条件下，MeHg和Hg(Ⅱ)的峰谱如图2.2所示。图2.2 经萃取之后的汞形态峰谱图（1.萃取条件：0.05%Triton X-114，0.1mmol/L DDTC，pH9.3；2.反萃取条件：0.1%半胱氨酸，pH1.0；3.仪器条件，见表2.2）2.2.1 pH 条件的优化萃取体系的pH会直接影响CPE中络合反应的进行，因此需要用缓冲液对溶液的pH进行精确控制，才能保证反应顺利进行。由于DDTC呈碱性，因此络合反应的适宜pH应在碱性范围内
【参考文献】

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本文编号：2872664