新流動(dòng)注射光度法檢測(cè)工業(yè)用水中的硅含量
2008-01-01 00:00:00劉世榮于合趙珍義
現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè) 2008年6期
摘 要：自行研制了一組流動(dòng)注射比色裝置，建立了一種新的工業(yè)水中硅含量分析方法，一次進(jìn)樣同時(shí)產(chǎn)生兩峰一谷三個(gè)拐點(diǎn)（A1、A2、A3），利用兩峰加和技術(shù)即A=A1+A3實(shí)現(xiàn)硅含量的定量分析。方法靈敏度得到大幅度提高為普通法的1.8倍。進(jìn)樣頻率高達(dá)120次/h，線性關(guān)系和精密度均好（r=0.9998，RSD%=0.96）。操作簡(jiǎn)便易行，結(jié)果令人滿意。
關(guān)鍵詞：流動(dòng)注射分析；新檢測(cè)技術(shù)；分光光度法；工業(yè)水中硅含量
中圖分類號(hào)：TQ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3198（2008）06-0346-01
1 引言
工業(yè)用水中硅的含量的測(cè)定方法通常采用化學(xué)滴定法和常規(guī)比色法，操作繁瑣，分析速度慢，不能滿足批量樣品的快速測(cè)定的要求［1］。丹麥Ruzicka教授提出的流動(dòng)注射分析（FIA）是一個(gè)動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)，具備精密度高，分析速度快，節(jié)省試劑等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于分析測(cè)試中［2-5］。本研究利用自行研制一組流動(dòng)注射比色裝置，安裝在單光束檢測(cè)器中嘗試了一種新的檢測(cè)技術(shù)。一次進(jìn)樣所獲得兩個(gè)峰值之和A（A1+A3）與硅含量的關(guān)系進(jìn)行定量分析。研究了測(cè)硅最佳實(shí)驗(yàn)條件。所建立分析方法的準(zhǔn)確度、精密度、靈敏度和分析速度及線性關(guān)系均好。被利用于工業(yè)用水中硅含量的測(cè)定，結(jié)果令人滿意。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 儀器與試劑
FIA-3110型流動(dòng)注射分析儀（北京吉天儀器有限公司）；T6新銳紫外可見分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限公司）；UV-3400型紫外可見光度計(jì)（日本，日立）；流動(dòng)比色裝置（自行研制，已獲國(guó)家專利）［6］
硅的標(biāo)準(zhǔn)貯備液1000μg/ml:準(zhǔn)確稱取0.5000gSiO2用Na2CO3熔融，沸水侵取，用二次去離子水定容至500ml，存貯于聚乙烯瓶中。
載流C：1.6mol/LH2SO4溶液。
試劑R1（鉬酸胺溶液）：稱取15g(NH4)6Mo7O24.4H2O與小燒杯中，加少許水，再加25mlH2SO4溶液，待溶解后轉(zhuǎn)入500ml容量瓶中以水稀至刻度。
試劑R2（抗壞血酸溶液）：稱取10g抗壞血酸于小燒杯中，少量水溶解后轉(zhuǎn)入500ml容量瓶中稀至刻度存貯于棕色瓶中。
實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純，水為二次蒸餾水。
2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
裝置流路排布如圖1所示蠕動(dòng)泵（P）三個(gè)通道分別泵取載流（C）和試劑(R1。R2)。另一通道通過(guò)進(jìn)樣閥（V）抽取并注入樣品（S），
試樣先與R1混合再與R2顯色反應(yīng)后進(jìn)入檢測(cè)器（D）。依次注入標(biāo)準(zhǔn)系列樣品獲得工作曲線如圖1下部分所示。依據(jù)兩峰之和A與Si含量關(guān)系進(jìn)行定量分析。
圖1裝置流路圖和工作曲線
3 結(jié)果與討論
3.1 吸收波長(zhǎng)的確定
將一組流動(dòng)比色裝置連接好放入檢測(cè)器中，F(xiàn)ig.1Schematicdiagramandrespondcurve
調(diào)節(jié)好位置并加以固定，采用停流法改變波長(zhǎng)獲得吸收光譜表明，硅鉬藍(lán)吸光度值隨波長(zhǎng)值的增加而增大（650~800），780nm后變化緩慢。本實(shí)驗(yàn)確定波長(zhǎng)為λmax=780nm。
3.2 取樣體積
取樣環(huán)的體積分別為50、100、150、250、320及400μL時(shí)，在300μL之前吸光度隨著樣品體積的增加而變大基本呈線性關(guān)系。320~400μL之間吸光度變化不大。實(shí)驗(yàn)選用了V=200μL進(jìn)行測(cè)定。
3.3 反應(yīng)溫度和酸度
實(shí)驗(yàn)表明，溫度的提高對(duì)硅鉬藍(lán)形成影響不大，溫度在20-50℃范圍內(nèi)對(duì)吸光度影響很大，平均溫度系數(shù)達(dá)0.01A/℃，故控制為40℃。反應(yīng)酸度控制在2.2ml/50ml的濃硫酸加入量，即酸度為1.58mol/L時(shí)，吸光度值最大而且恒定。
3.4 試劑濃度
鉬酸銨濃度在2.0%~4.5%范圍內(nèi)，吸光度隨濃度的增加而變大，但背景吸收也增大，實(shí)驗(yàn)選用3%為最佳濃度，由于還原劑抗壞血酸可存放一周，比SnCl2穩(wěn)定性好，故選用2%的抗壞血酸。
3.5 流量和反應(yīng)管長(zhǎng)
提高流速樣品在管路中留存時(shí)間短，分散度小而使進(jìn)樣頻率加快，流速若太快顯色反應(yīng)不充分就要犧牲靈敏度?？刂戚d流和試劑的流量比C：R1：R2=2：2：1.8。總液流量為5.8ml.min-1，反應(yīng)管盤長(zhǎng)度為R1=30cm，R2=140cm時(shí)吸光度（峰值）最大。
3.6 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線、精密度、線性關(guān)系
取硅標(biāo)準(zhǔn)溶液適量配制成一系列濃度，對(duì)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品注入四次獲得標(biāo)準(zhǔn)工作曲線如圖1下部分所示，利用兩峰值的加和（A）與樣品硅含量進(jìn)行線性回歸，獲得方程為A=1.54C+0.0013（r=0.9998）。對(duì)1.5μg/ml硅連續(xù)注入9次，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD=0.97%。線性范圍在0.08~16μg/ml。
3.7 樣品分析
取工業(yè)用水（電廠）適量，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)采用常規(guī)比色法對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)照（見表1）。本方法分析結(jié)果與手工比色法基本吻合，進(jìn)樣頻率為120次/h。
4 結(jié)論
本研究的流動(dòng)注射光度法新嘗試，操作簡(jiǎn)單對(duì)分光光度計(jì)不需要做任何改動(dòng)。每次進(jìn)樣品同時(shí)產(chǎn)生兩峰一谷三個(gè)拐點(diǎn)的響應(yīng)曲線，信息量豐富。若分別以三個(gè)拐點(diǎn)進(jìn)行線性回歸均可得到良好線性關(guān)系。本文采用兩峰加和A（A1+A3）分析靈敏度得到大幅度提高（近兩倍）。其他分析性能如進(jìn)樣頻率、耗樣量、線性范圍與普通FIA光度一樣，為這種分析技術(shù)做了新嘗試和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
［1］BernalJ.L.LittlejohnD，Determinationo find iuminalu minium alloys by flameatomic-absorption spectrometry［J］，1982.29(12):1113-1116.
［2］Lean Hlaban gama Javier Sawrina，F(xiàn)low-Injection Defferentinal Spectro photometric PH.Salletivity Systemforthe Ditermination of cyclamaty contaminats［J］Miero Chemica lActa，2005，150:115-123.
［3］Yu wu chijianping Duan，Shudan Linand Grouwn Chen，F(xiàn)low Injection System Equipped with a Newly Designed Electro-chemiluminescent Detector and Its Application for Detetionof 2-Thiouracil［J］Anal.Chem.2006.78(5):1568-1573.
［4］趙珍義，沉積物中鋁含量的雙光束流動(dòng)注射光度法［J］.分析化學(xué)，1996.24（4）.
注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文?！?/p>
