维普资讯 http://www.cqvip.com 第１９卷，第５期 ２ ０ ０ ２年９月 光谱实验室 Ｖｏ１．１ ９，Ｎｏ．５ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，２００２ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ 共沉淀预富集一火焰原子吸收法 测定水中的铅和镉 王光明① 焦传英 （安徽Ｉ业大学化Ｉ与环境学院 安徽省马鞍山市２４３００２） 摘 要 ’在弱氧化剂存在下，二乙基二硫代氨基甲酸钠作为共沉淀剂预富集水中的铅和镉，加入饱和明矾溶 液以加速沉淀物的生成和凝聚，虹吸除去上层清液（无需过滤）．用溶解沉淀，火焰原子吸收测定铅和 镉的含量。方法简便、实用，具有较高的准确度和精密度，适用于大体积水样预处理及重金属元素的测定。 关键词共沉淀．铜试剂，虹吸，铅，镉，火焰原子吸收法。 中图分类号：０６５７．３１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—８１３８（２００２）０５—０６８０—０４ １ 前言 火焰原子吸收光谱法测定环境水样中的重金属元素，由于其含量甚微，通常需进行分离与富 集。共沉淀法富集倍数高，基体效应小 可大大提高分析灵敏度，作为一种传统的分离富集技术一直 被广泛应用，文献Ｅ１３报道了采用二乙基二硫代氨基甲酸钠（铜试剂），其氧化产物为捕集剂共沉淀 废水及河水中铜、铅、铬等１０余种元素，适用酸度为ｐＨ １．７—７．０，回收率９５ 一１１２ 。本文以其 作为螯合剂，在过氧化氢的作用下，铜试剂部分被氧化生成难溶于水的二硫化物沉淀，在此过程中， 水中痕量铅、镉的螯合物被共沉淀下来乜．３］，同时，加人絮凝剂饱和明矾溶液以加速二硫化物的沉 淀、凝结，再以虹吸法除去上部清液 ］，使得方法相对地简便、实用，适用于矿区地表水、工业废水、 河水、湖水中铅、镉的测定。 ２ 实验部分 ２．１仪器与试剂 ＧＧＸ一６Ａ塞曼火焰原子吸收光谱仪（北京地质仪器厂）；分析波长Ｐｂ ２８３．３ｎｍ、Ｃｄ ２２８．８ｎｍ， 光谱通带０．２ｎｍ，灯电流Ｐｂ ３．５ｍＡ、Ｃｄ ２．５ｍＡ，空气流量５．５Ｉ ／ｍｉｎ，乙炔流量１．２Ｉ ／ｍｉｎ。 铅标准溶液：高纯铅以适量溶解，Ｐｂ ｌｍｇ／ｍＩ ，稀释为Ｐｂ １０￣ｇ／ｍＬ使用液； 镉标准溶液：高纯镉以适量溶解，Ｃｄ ｌｍｇ／ｍＩ ，稀释为Ｃｄ １０￣ｇ／ｍＩ 使用液； 二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液：０．．１ｍｏｌ／Ｌ，水溶解后过滤，使用时配制； 氢氧化钠：０．１ｍｏｌ／Ｌ； 过氧化氢：１ （Ｖ／Ｖ）； 明矾饱和溶液：硫酸铝钾水溶液。 ①联系人ｔ电话：（０５５５）２４００５５１（办）；（０５５５）２４００８ｌ７（宅）；传真：（０５５５）２４００５５２ ‘ 作者简介：王光明（１９５０一），男，昆明市人，高级工程师，从事分析化学的教学、研究和应用． 收稿日期：２００２—０３—２７ 维普资讯 http://www.cqvip.com 第５期 王光明等：共沉淀预富集一火焰原子吸收法测定水中的铅和镉 ２．２实验方法 取二次水（蒸馏水经离子交换处理）２００ｍＩ ，加入标准溶液铅１００ｐｇ、镉５０ｐｇ，二次水定容 ５００ｍＩ ，摇匀后转移至烧杯中，用０．１ｍｏｌ／Ｉ 和氢氧化钠调节ｐＨ为５，加入０．１ｍｏｌ／Ｉ 铜试剂 ８０ｍＩ ，充分搅拌均匀后静置３０ｍｉｎ，依次加入１ 过氧化氢５ｍＩ 、饱和明矾溶液５ｍＩ ，搅拌均匀后 陈化３ｈ，用虹吸法移去上层清液，加５ｍＬ，加热溶解沉淀，冷却后加２ｍＩ ，移入５０ｍＩ 容 量瓶中，二次水定容。在选定的仪器条件下测定吸光度。同时按照操作程序作空白试验，测定的试 剂空白值予以扣除。 ３ 结果与讨论 ３．１水样ｐＨ值的影响 实验考查了沉淀反应的ｐＨ条件，分别用０．１ｍｏｌ／Ｉ 和氢氧化钠调节水样ｐＨ为２．０、３．０、 ４．０、５．０、６．０、７．０、８．０、９．０、１０．０（ｐＨ值由酸度计测量）。分别测定铅和镉的吸光度，结果见图１，结 果表明水样的ｐＨ在４．０—７．０时，铅、镉沉淀完全，吸光度达到最大，ｐＨ大于７．０则明显下降，故 选择沉淀时ｐＨ为５．０。 Ｏ ５ Ｏ ５ Ｏ ４ ０。 Ｏ ４ ０ ３ ｏ ２ Ｏ ２ Ｏ ｌ Ｏ １ Ｏ ０ ２ ４ ６ ８ ｌ０ ２０ ４０ ６Ｏ ８Ｏ ｌＯＯ ｐＨ值 铜试剂ＶＩｍＬ 图１水样ｐＨ值的影响 卜一铅；２——镉。 图２铜试剂加入量的影响 卜一铅；２——镉。 ３．２铜试剂用量 调节ｐＨ值为５．０后，分别加入０．１ｍｏｌ／Ｌ的铜试剂溶液１０、 ２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００ｍＬ，进行共沉淀实验。分别测定铅 和镉的吸光度，结果见图２。实验表明，当铜试剂的加入量大于６０ｍＬ鬟 以后，铅、镉已沉淀完全，实验选择５００ｍＬ水样铜试剂的加入量为． ８０ｍＩ ，如果处理１０００ｍＩ 水样则铜试剂加入量应增加１倍。 ３．３陈化时间 实验考查了沉淀物形成后陈化时间对铅、镉含量测定的影响， 采用不同陈化时间为０．５、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、 ５．０、５．５、６．Ｏｈ，实验表明，在２．５—６．０ｈ内铅、镉含量测定的吸光度 无变化。实验选择陈化时间３．０ｈ。 ３．４絮凝剂（明矾饱和溶液）用量 图３明矾溶液加入量 卜＿铅Ｉ卜镉． 当增大水样体积至１０００ｍＬ，试剂用量增加一倍，改变明矾饱和溶液加入量为５、１０、１５、２０、２５、 维普资讯 http://www.cqvip.com 光谱实验室 第ｌ９卷 ３０ｍＩ ，结果见图３。明矾饱和溶液加人量为５—１５ｍＩ 对测定没有影响，大于１５ｍＬ后吸光度下降， 说明大量的硫酸铝钾对铅、镉的原子吸收测定有干扰。故对于５００、１０００ｍＩ 水样的处理实验均采取 加明矾饱和溶液５ｍＩ 。 ３．５共存元素的影响 根据环境水样可能存在的元素及含量，分别考查了１５种共存元素对Ｐｂ（２￣ｇ／ｍＩ ） Ｃｄ（１／￣ｇ／ｍＩ ）混合溶液测定的影响，相对误差小于５ 时，共存元素允许浓度（，ｕｇ／ｍＩ ）为：Ｃａ （１２００）、Ｍｇ（８００）、Ｋ（１２５０）、Ｎａ（１２ＯＯ）、Ｆｅ（４００）、Ｚｎ（４００）、Ａｌ（４５０）、Ｃｕ（７０）、Ｃｒ（１００）、Ｎｉ（６０）、Ｍｎ （１００）、Ｃｏ（１００）、Ｖ（７０）、Ｔｉ（７０）、Ｂａ（１２０）。 ３．６加标回收试验 取本地区长江水样一式３份，慈湖河水样一式３份，每份１０００ｍＩ ，配入不同量的铅、镉标准溶 液。同时量取二次水１０００ｍＩ ，按照实验方法进行共沉淀，作试剂空白值试验。富集后测定吸光度， 扣除空白值，计算铅、镉含量。其回收率见表１。 表１加标回收试验结果 （ ／Ｌ） ①原含量为４次平行测定结果。 ４ 水样分析 ４．１校准曲线的绘制 经标准加入法与校准曲线法二者比较，校准曲线法不存在系统偏差，且无显著差异，故采用校 准曲线法：取６只５０ｍＬ容量瓶，各加入不同量铅、镉标准溶液，加（１＋１）４ｍＩ ，用二次水稀释 至刻度，摇匀，得到铅标准溶液浓度０．０、１．０、、２．０、３．０、４．０、５．０／￣ｇ／ｍＩ ；镉标准溶液浓度０．０、０．５、 １．０、１．５、２．０、２．５￣ｇ／ｍＬ，测定吸光度，数据处理得到铅的线性回归方程Ａｐｂ一０．０６４６Ｃ－－０．０６３６， 相关系数ｒｐｂ＝０．９９８５；镉的线性回归方程ＡＣＡ ０．１０６１Ｃ－－０．０９７１，相关系数ｒｃａ＝０．９９８６。 ４．２水样中铅和镉的测定 矿区地表暴雨冲刷水现场采样时过滤，除去泥沙、漂浮物后用酸化至ｐＨ２；矿石浸出液、淋 洗液采样后立即用酸化至ｐＨ２；清洁的河水及湖水采样时加调至ｐＨ ２。 将上述水样分取５００－－２０００ｍＬ，用氢氧化钠和调节ｐＨ至５，加铜试剂８０－－３２０ｍｉ ，充分 搅拌均匀后静置３０ｍｉｎ，依次加入过氧化氢５—１０ｍＬ，饱和明矾溶液５—１０ｍＬ，搅拌均匀、陈化３ｈ， 用虹吸法移去上层清液，加５ｍＬ，加热溶解沉淀物，冷却后加２ｍＩ ，移入５０ｍＬ容量瓶中， 二次水定容，在选定的仪器条件下测定吸光度。同时按照操作程序作空白试验，扣除试剂空白。部 分样品分析结果见表２。对矿区地表水（浸出液）１ 样进行了７次共沉淀富集测定。样品分析数据结 果见表２。７次平行测定的相对标准偏差为：Ｐｂ ４。８ 、Ｃｄ ２４．９ ，铅的精密度较好，而镉欠佳，但对 于痕量分析而言，属于允许范围。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第５期 王光明等：共沉淀预富集一火焰原子吸收法测定水中的铅和镉 ６８３ 表２代表性的样品分析结果 （￣ｇ／Ｌ） 参考文献 ［１］Ａｔａｎａ￣ｓｏｖａ Ｄ。Ｓｔｅｆａｎｏｖａ Ｖ．Ｒｕｓｓｅｖａ Ｅ．Ｃｏ—Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｖｅ Ｐｒｅ—Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｓｏｄｉｕｍ Ｄｉｅｔｈｙｌｄｉｔｈｉｏｃａｒｂａｍａｔｅ ａｎｄ ＩＣＰ—ＡＥＳ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｅ．Ｃｕ．Ｐｂ．Ｚｎ．Ｆｅ．Ｃｏ．Ｎｉ．Ｍｎ．Ｃｒ ａｎｄ ＣＡ ｉｎ Ｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ｔａｌａｎｔａ．１９９８，４７：ｌ２３７． ［２３ Ｖｉｒｃａｖｓ Ｍ．Ｒｏｎｅ Ｖ．Ｐｅｌｎｅ Ａ．Ｃｏｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ Ｂｅｈａｖｉｏｕｒ ｏｆ ５．８－Ｐｏｌｙｑｕｉｎｏｌｙｌ Ｐｏｌｙｄｉｓｕｌｐｈｉｄｅ ｆｏｒ Ｔｒａｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｐｒｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ Ｆｒｏｍ Ａｑｕｅｏｕｓ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｎｄ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ．１９９４．２９９：２９１． ［３］徐引娟，袁惠娟．共沉淀富集饮用水中铜铅镉的原子吸收分析［Ｊ］．上海大学学报（自然版），１９９８，４（４）：４０６． ［４］鞠美庭．张丙华。詹平．非过滤法共沉淀富集一火焰原子吸收测定饮水中镉铜铅［Ｊ］．理化检验（化学分析）．１９９８．３４（儿）：４９８． Ｃｏ——Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｖｅ Ｐｒｅ—－Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｓｏｄｉｕｍ Ｄｉｅｔｈｙｌ ｄｉｔｈｉｏｃａｒｂａｍａｔｅ ａｎｄ Ｆｌ ａｍｅ Ａｔｏｍｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｉｃ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｂ ａｎｄ Ｃｄ ｉｎ Ｗａｔｅｒ ＷＡＮＧ Ｇｕａｎｇ・－Ｍｉｎｇ ＪｔＡＯ Ｃｈｕａｎ・－Ｙｉｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍ＆ａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ａｎｈｕｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｍａ ａｎｓｈａｎ．Ａｎｈｕｉ ２４３００２．Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓｏｄｉｕｍ ｄｉｅｔｈｙｌｄｉｔｈｉｏｃａｒｂａｍａｔｅ ｉｎ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ａ ｗｅａｋ ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ａ ｃｏ— ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｖｅ ａｇｅｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｅ—ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｂ ａｎｄ Ｃｄ．Ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｔｕｒａｔｅｄ ａｌｕｍ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ａｃｃｅｌｅｒａｔｅ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅ．Ｔｈｅ ｃｌｅａｒ ｓｕｐｅｒｎａｔａｎｔ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｔｈｅｎ ｓｉｐｈｏｎｅｄ ｏｆｆ（ｎｏ ｆｉｌｔｅｒ）．Ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅ ｉｓ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｗｉｔｈ ＨＮＯ３，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｆｌｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｐｂ ａｎｄ Ｃｄ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｆｌａｍｅ ａｔｏｍｉｃ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ．Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｗｉｔｈ ｇｏｏｄ ａｃｃｕｒａｔｅ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．Ｓｏ ｔｈａｔ ｉｔ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎ ｔｈｅ ｂｉｇ ｖｏｌｕｍｅ ａｑｕｅｏｕｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｃｏ－Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｖｅ，Ｓｏｄｉｕｍ Ｄｉｅｔｈｙｌｄｉｔｈｉｏｃａｒｂａｍａｔｅ，Ｓｉｐｈｏｎ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｆｌａｍｅ Ａｔｏｍｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ。 ．
