濁點萃取—原子吸收法測定水中微量的鈷

史曉兵+尤鳳翔

摘要：基于5-Br-PADAP與鈷形成穩(wěn)定的螯合物能被TritonX-114濁點萃取的事實，建立了濁點萃取-原子吸收法測定水中微量的鈷的新方法。鈷的濃度在0.25-4.00？g/mL內(nèi)呈線性，檢測限為6.7？g /L；相對標準偏差（n=11）為2.7%，加標回收率為98.5%～102.3%。

關(guān)鍵詞：濁點萃取；原子吸收光譜；鈷

中圖分類號： X824、 056 文獻標識碼：A

1 試驗部分

主要試劑與儀器

1000μ？g/mL的鈷標準儲備溶液；10？g/mL的鈷標準工作溶液；1%（v/v）TritonX-114溶液；0.5×10-3 mol/L 5-Br-PADAP的乙醇溶液；pH=6.8的緩沖溶液。

SYC-15 超級恒溫水浴，南京桑力儀器設(shè)備公司；TGL-16高速離心機，金壇江南儀器設(shè)備有限公司；PHS-3 pH計，上海雷磁儀器廠；AA370原子吸收分光光度計，上海精密科學儀器有限公司；工作條件：測定波長：228.8nm；燈電流：4.0mA；狹縫寬度：0.7nm；乙炔流量：6.0 L/min；空氣流量：1.2 L/min。

1.2測定方法

取一定量鈷的標準溶液于10mL離心管中，依次加入1%（v/v）TritonX-114溶液0.4mL，0.5×10-3mol/L5-Br-PADAP溶液0.5mL，pH=6.8的緩沖溶液1mL，用超純水稀釋至10mL，搖勻，置于40℃恒溫水浴中，加熱15min后，以4000r/min離心15min達到相分離。

2 結(jié)果與討論

2.1 pH對鈷萃取的影響

按試驗方法，考察了pH值在3.0-10.0范圍內(nèi)對鈷濁點萃取的影響。當pH值小于6.8時，隨著pH值的增加吸光度增加；當pH=6.8時，吸光度達到最大值；當pH值在7.0-8.0時，吸光度基本不變；當pH值大于8.0時，隨著pH值的增加吸光度下降。本實驗選取pH值為6.8作為實驗的pH條件。

2.2 5-Br-PADAP的用量對鈷萃取的影響

按試驗方法，考察5-Br-PADAP的用量在0.02～1.20mL范圍內(nèi)對鈷濁點萃取的影響。當加入的5-Br-PADAP體積小于0.5mL時，吸光度值隨著加入的5-Br-PADAP體積的增加而增大；當加入的5-Br-PADAP體積大于0.5mL時，其吸光度基本不變。本實驗選用5-Br-PADAP的體積為0.5mL。

2.3 TritonX-114的用量對鈷萃取的影響

按試驗方法，考察了TritonX-114的用量在0.1-2.0mL范圍內(nèi)對鈷濁點萃取的影響。當加入TritonX-114的體積小于0.4mL時，吸光度隨著TritonX-114體積的增加而增加。這是因為TritonX-114的量不足以將溶液中的鈷與5-Br-PADAP形成的螯合物完全萃取，從而當TritonX-114的量增加時，其吸光度也隨著增加。當TritonX-114的體積達到0.4mL時，吸光度達到最大。

按試驗方法，考察了平衡溫度在25℃-50℃范圍內(nèi)對鈷濁點萃取的影響。當平衡溫度低于35℃時，吸光度隨著溫度的升高而升高；而當平衡溫度高于35℃時，吸光度基本不變。當平衡溫度高出TritonX-114濁點15～20℃時，萃取完全。為了保證完全萃取，本實驗選擇平衡溫度40℃。

2.5 平衡時間對濁點萃取的影響

考察了在40℃恒溫水浴中放置5 min -30 min范圍內(nèi)，平衡時間對鈷萃取的影響。當平衡時間達到10min時，萃取完全。為確保溶液中鈷的完全萃取，本實驗選擇平衡時間為15min。

2.5 離心時間對鈷萃取的影響

離心可以加快相分離，但離心時間過短，相分離不完全；而離心時間過長，因溫度的降低，將導(dǎo)致表面活性劑的重新溶解，降低了萃取效率。考察了離心時間在2min-30min范圍內(nèi)對鈷萃取的影響，結(jié)果表明：當離心時間為10min時，相分離完全。為確保萃取完全，本實驗選擇離心時間為15min。

2.6 HNO3-CH3OH用量的選擇

按試驗方法，考察0.1mol/LHNO3-CH3OH溶液的用量在0.20 mL -0.70 mL范圍內(nèi)對測定結(jié)果的影響。當加入的硝酸-甲醇量小于0.4mL時，測得吸光度值隨著硝酸-甲醇加入量的增加而增大；當加入量大于0.4mL時，測得吸光度值逐漸減小。本實驗取0.1mol/LHNO3-CH3OH溶液的加入量為0.4mL。

2.7 共存離子的影響

試驗了常見陽離子對鈷回收率的影響，結(jié)果表明：當K+、Na+、Ba2+等離子的量低于Co2+量的1000倍時，對鈷的萃取及測定沒有干擾；當Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Pb2+等離子的量低于Cd2+量的500倍時，對鈷的萃取及測定沒有干擾；而當Ni2+、Zn2+、Pb2+、Fe3+、Cu2+、Cd2+等離子的量低于Co2+量的20倍時，對鈷的萃取及測定沒有干擾。

2.8工作曲線、檢測限和標準加入回收試驗

在選定的上述實驗條件下，測得的線性范圍0.25-4.00μg/mL。由工作曲線求得回歸方程為A=0.1069c（μg/mL）-0.0109，相關(guān)系數(shù)r=0.9975。對含鈷1.00μg/mL的溶液用本法進行11次平行測定，得其相對標準偏差（RSD）為2.7%。對空白溶液進行11次平行測定，標準偏差為0.0024μg/mL，按3σ/a，求得本法的檢測限（3σ/a）為0.067？g/mL。

在水樣中加入適量的鈷標準溶液進行標準加入回收試驗，結(jié)果表明：回收率為98.5%—102.3%。

3 結(jié)語

5-Br-PADAP能與鈷形成穩(wěn)定的螯合物；TritonX-114作濁點萃取劑。分相后的表面活性劑富集相用硝酸-甲醇溶液稀釋可直接進行火焰原子分光光度法測定，而且本實驗在測定時不需要加基體改進劑，操作簡便。本法用于測定水樣中痕量金屬鈷的線性范圍是0.25-4.00？g/L；檢測限為6.7 g/L；相對標準偏差為2.7%。

實驗結(jié)果表明：濁點萃取-原子吸收分光光度法測定環(huán)境水樣中鈷的方法是可行的，能獲得滿意的結(jié)果。

參考文獻：

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[2] 王梅，李姍，周建棟，等. Box-behnken設(shè)計優(yōu)化濁點萃取-原子熒光光譜法測定中藥材中的汞[J]，光譜學與光譜分析， 2014，36（8）：2254-2258

基金項目：蘇州市環(huán)境保護課題：蘇州陽澄湖水資源改善暨可持續(xù)開發(fā)利用研究（項目編號A20130602 ）

作者簡介：1.史曉兵：女，1967年生，江蘇鎮(zhèn)江人

2.尤鳳翔：男，1960年生，天津人，教授，博士，主要從事納米復(fù)合材料教