淺談如何在水樣中同時(shí)測定微量銅和鈷

本實(shí)驗(yàn)將濁點(diǎn)萃取法與分光光度法相結(jié)合，測定環(huán)境樣品中微量銅和鈷。這種分離富集技術(shù)與使用廉價(jià)的小型儀器可見光分光光度計(jì)檢測手段相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)沒有大型分析儀器也能同時(shí)測定微量銅和鈷的目的。

一、實(shí)驗(yàn)部分

1.實(shí)驗(yàn)儀器

722N型分光光度計(jì)，比色皿，比色管，離心管，移液器，離心機(jī)。

2.藥品

1.7%TritonX-100（聚乙二醇辛基苯基醚），2.28×10-3mmolL-1杯四磺酸鈉溶液，銅標(biāo)準(zhǔn)溶液10ug/ml，鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液10ug/ml，0.2%雙環(huán)己酮草酰二腙，pH=9氨-氯化銨緩沖溶液，pH=5.5的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液，1.5%二甲酚橙溶液。

3.實(shí)驗(yàn)原理

濁點(diǎn)現(xiàn)象是指非離子表面活性劑溶解于水中時(shí)，親水基團(tuán)如非離子表面活性劑分子內(nèi)的聚氧乙烯鏈中的醚鍵（CO-）的氧原子與水分子形成氫鍵，但這個(gè)氫鍵不很穩(wěn)定，當(dāng)溫度升高到某一點(diǎn)時(shí)，氫鍵開始斷裂，此時(shí)溶液由澄清變渾濁，表面活性劑相與水相呈現(xiàn)上下兩相。這一點(diǎn)的溫度即稱之為濁點(diǎn)（CloudPoint）。濁點(diǎn)是非離子表面活性劑的特征常數(shù)。達(dá)到濁點(diǎn)溫度的溶液經(jīng)放置或離心分離，可分離出表面活性劑富集相，這一相所占體積很小，僅約占總體積的2%～5%。當(dāng)溶液中存在疏水性物質(zhì)時(shí)，會(huì)與非離子表面活性劑的疏水基團(tuán)結(jié)合，被萃取進(jìn)入非離子表面活性劑相，而親水性物質(zhì)仍留在水相中，因此兩相分離后，就可將樣品中的目標(biāo)物質(zhì)分離出來，這種萃取分離方法就是濁點(diǎn)萃取法。濁點(diǎn)萃取成功的關(guān)鍵取決于表面活性劑類型的選擇和水相的物理化學(xué)條件，如濃度、溶液的pH值、加熱溫度和時(shí)間、離子強(qiáng)度等，這些是影響臨界膠束形成的重要因素。因此，只要控制適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)條件，就可以將金屬鰲合物從水相中分離出來。

4.實(shí)驗(yàn)方法

（1）銅和鈷的分離

試驗(yàn)驗(yàn)方法：向一個(gè)帶塞的試管中分別加入一定量的含銅鈷試樣、杯四磺酸鈉和TritonX-100，然后搖勻，放在80℃（TritonX-100的濁點(diǎn)高15℃）的水浴鍋中加熱一小時(shí)，然后以2000r/min離心3分鐘，使兩相分離，上面是水溶液相，上層的萃余液被取出，用分光光度法測出水溶液中鈷離子的濃度。下面是表面活性劑相，表面活性劑相中測定銅含量。

（2）二甲酚橙分光光度法測鈷

準(zhǔn)確稱取不同體積的鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液和一定量的上層溶液于25ml容量瓶中，依次加入5.0mlpH=5.5的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液，3.00ml二甲酚橙溶液，以水稀釋至刻度，搖勻，放置10min，用1cm比色皿，以試劑空白為參比，在波長578nm處測吸光度。

（3）雙環(huán)己酮草酰二腙分光光度法測銅 準(zhǔn)確稱取不同體積的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液和一定量的稀釋處理的下層溶液于25ml容量瓶中，加入10mlpH=9左右的氨-氯化銨水緩沖溶液，6ml0.2%雙環(huán)己酮草酰二腙，加蒸餾水稀釋至刻度搖勻，20分鐘后用1cm比色皿在波長600nm處測吸光度。

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.本方法的精密度與回收率

本方法跟其他分析方法比較具有相當(dāng)高的準(zhǔn)確度和精密度。測定標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.1。分別在四種水樣中加入不同量的Cu2+標(biāo)準(zhǔn)溶液和Co2+標(biāo)準(zhǔn)溶液，按上述實(shí)驗(yàn)方法測定，回收測定結(jié)果：回收率在95%～100%之間。

2.本方法的準(zhǔn)確度

同一個(gè)樣品用本方法和原子吸收分光光度法比較絕對誤差小于0.15。

以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用該方法同時(shí)測定水和其他樣品中銅和鈷的含量。

三、討論

實(shí)驗(yàn)中使用過的表面活性劑很容易進(jìn)行回收再利用，滿足了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要。實(shí)驗(yàn)中使用的表面活性劑安全低毒，使用后可回收或焚化，對環(huán)境不造成污染。實(shí)驗(yàn)中萃取速度快，耗時(shí)短，操作方便。萃取率高，富集因子大，最高萃取率可達(dá)100%。表面活性劑用量小，成本低廉。以前我們在試樣中微量銅和鈷的同時(shí)測定中遇到這些問題：存在復(fù)雜的基體干擾；樣品的存在狀態(tài)有的不適合直接測定，分析方法靈敏度不夠；缺乏相應(yīng)的校正標(biāo)準(zhǔn)試劑。因此我們利用濁點(diǎn)萃取分離技術(shù)來提高分析方法的選擇性和靈敏度，可實(shí)現(xiàn)銅和鈷的同時(shí)測定。