連續流動分析法測定地表水中硅酸鹽

黃國娟,王曉旭

(廣西壯族自治區海洋環境監測中心站，廣西 北海 536000)

連續流動分析法測定地表水中硅酸鹽

黃國娟,王曉旭

(廣西壯族自治區海洋環境監測中心站，廣西 北海 536000)

建立了連續流動分析法測定地表水中硅酸鹽的方法。樣品經0.45μm濾膜過濾后直接進樣，線性響應良好，基體干擾小，硅酸鹽方法檢出限為0.006mg/L，加標回收率為97.5%～105%，精密度為0.1%～4.2%。該方法具有方便、快捷、檢出限低、精密度和準確度高等優點，可以滿足大批量樣品的分析。

連續流動分析法； 硅酸鹽； 地表水

水體中的溶解態無機硅主要以正硅酸鹽單體的形式存在，測定水中硅酸鹽的方法主要有重量法、分光光度法、離子色譜法、連續流動分析法等[1-3]。其中連續流動分析法具有自動化程度高、分析速度快、檢出限低等優點[4]。本文采用連續流動分析儀測定地表水中硅酸鹽，效果較好，可以用于大批量樣品的分析。

1 實驗部分

1.1 儀器

Auto Analyzer3連續流動分析儀(包括進樣器、蠕動泵、反應模塊、檢測計)(德國布朗盧比公司)；抽濾裝置(配0.45μm濾膜)、超聲波清洗器。

1.2 試劑

硅標準儲備溶液(購于國家有色金屬及電子材料分析測試中心)，臨用時配制成濃度為10.0mg/L的標準使用液。

鉬酸胺：量取4.2mL濃硫酸邊攪拌邊加入800mL水中，再加入15g鉬酸胺和5g SDS并稀釋至1L，混合均勻后儲存于棕色聚乙烯瓶中，每14d更新。溶液必須是澄清無色的。

抗壞血酸：稱取50g抗壞血酸溶于700mL去離子水中，稀釋至1000mL。溶液混和均勻，儲存于棕色聚乙烯瓶中，每7d更新。

草酸溶液：稱取95g草酸溶于800mL去離子水中，稀釋至1000mL。溶液混合均勻，儲存于棕色聚乙烯瓶中。

1.3 樣品采集和保存

樣品采集后立即用0.45μm濾膜過濾，棄去初始濾液50mL，用少量濾液清洗聚乙烯樣品瓶，收集所需體積的濾液于樣品瓶中，立即測定。如果不能立即測定，則置于-20℃冰箱中冷凍保存。

1.4 方法原理

1.4.1 化學原理

在酸性介質中，樣品中的硅酸鹽與鉬酸鹽溶液反應生成硅鉬黃，硅鉬黃被抗壞血酸溶液還原為硅鉬藍，于820nm波長下測量吸光度，吸光值與樣品中的硅酸鹽含量成正比。

1.4.2 儀器原理

試樣與試劑在蠕動泵的推動下進入化學反應模塊，在密閉的管路中連續流動，被氣泡按一定間隔規律隔開，并按特定的順序和比例混合、反應，顯色完全后進入流動檢測池，進行光度檢測。

1.5 儀器工作條件

儀器工作條件見表1。

表1 儀器工作條件

1.6 試樣測定

正確連接硅酸鹽模塊的所有流路，啟動自動進樣器、蠕動泵、化學反應模塊、檢測單元、數據處理軟件。

啟動后，先用去離子水代替試劑泵入管路，檢查整個分析流路的密閉性及液體流動的順暢性。待空白基線穩定后(峰高線為10%左右)，開始泵進反應試劑，通過進樣針將曲線最高濃度點進樣，出峰后調整增益值使峰高在可視范圍內(90% 左右)，待峰高降至基線后進行樣品分析。

樣品測試：設置分析方法和運行程序，將標準樣品和樣品按照設定的分析方法順序放入樣品架上。點擊系統窗口“運行”鍵，開始運行設定的程序。運行自動完成后，數據將自動被存儲到結果文件中。

分析結束后，按順序泵入系統清洗液和去離子水清洗試劑管路，清洗完畢后排干所有管路，關閉儀器電源。取下泵壓盤，將一邊泵管塑料卡條放松，將泵壓盤倒放在原位置。

2 結果與討論

2.1 工作曲線的線性回歸方程和相關系數

分別量取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL 硅標準使用溶液(10.0 mg/L)，定容至50.0mL。按照樣品分析的相同條件進行自動進樣分析，測得工作曲線。

表2 硅酸鹽的回歸方程

2.2 方法最低檢出限

配置濃度為0.100mg/L的10個超純水加標樣品，按照樣品分析的相同條件進行自動進樣分析，結果分別為0.105、0.107、0.111、0.107、0.111、0.111、0.107、0.108、0.106、0.108mg/L，根據公式MDL=t(n-1,0.99)×S[7]，求出硅酸鹽方法檢出限為0.006mg/L。

2.3 方法的準確度和精密度

為了考察方法的可靠性，分別對超純水水樣和實際水樣，加入硅酸鹽標準溶液，加標濃度分別為0.200mg/L、0.800mg/L。按照樣品分析的相同條件進行分析，結果見表3。硅酸鹽超純水加標回收率為103%～104%，RSD為0.1%～0.3%；硅酸鹽實樣加標回收率為97.5%～105%，RSD為0.4%～4.2%。說明該方法的準確度和精密度較好，均能夠滿足分析要求。

表3 硅酸鹽精密度和加標回收率試驗結果(n=6) (mg/L)

2.4 實驗中應注意的問題

(1)所配的有關試劑使用之前要超聲脫氣，或者使用孔徑0.5μm或更小的濾膜真空過濾除氣。

(2)測試時間過長基線容易漂移，應在每10個樣品后增加基線測定。

(3)檢測計運行過程中不要移動數字比色計的蓋子，以免偏移的光線影響測量。

(4)樣品中的磷酸根離子能與鉬酸銨絡合，并被還原劑還原成磷鉬藍，對硅鉬藍形成干擾，而在加入抗壞血酸前加入草酸能破壞磷鉬藍，消除干擾。

(5)樣品貯存及試驗過程中與玻璃器皿接觸有一定干擾。若用玻璃器皿時，應先進行全程空白試驗，用扣除空白的方法消除玻璃器皿的影響。

3 結論

用連續流動分析法測定地表水中硅酸鹽，靈敏度高，檢出限低，精密度和準確度均較好，自動化程度高，適合大批量的樣品分析。

[1]狄俊偉,劉全德,李文遐.浮選萃取分光光度法測定痕量硅酸鹽的研究 [J].光譜學與光譜分析,2000,20(6):863-865.

[2]薛京昌,王洪昌,劉肖,等.多種離子色譜法檢測礦泉水中的硅酸鹽 [J].現代科學儀器,2011(4):78-81.

[3]李永生,高秀峰.同時測定磷酸鹽/硅酸鹽流動注射分析系統的研究 [J].四川大學學報(工程科學版),2008, 40(4):62-65.

[4]封曉杰,顧晨,葉露.連續流動分析儀測定地表水中揮發酚的方法探討 [J].環境科學導刊,2012, 31(5):111-113.

[5]環境保護部.環境監測分析方法標準制修訂技術導則：HJ168-2010 [S].北京:中國環境科學出版社,2010.

Determination of Silicate in Surface Water by Continuous Flow Analysis

HUANG Guo-juan, WANG Xiao-xu

(Guangxi Marine Environmental Monitoring Centre, Beihai Guangxi 536000, China)

Continuous flow analysis was established to analyze silicate in surface. The samples were filtered through 0.45μm membrane. The good linear responses and little matrix inference were achieved. The detection limit was 0.006 mg/L. The relative recoveries of silicate were 97.5～105% with RSD of 0.1%～4.2% (n=6). The method is proved to be convenience, efficient, low detection limit, and high accuracy, especially for large quantities of surface water samples.

continuous flow analysis; silicate; surface water

2016-10-20

X83

A

1673-9655(2017)02-0114-02