流動注射編結(jié)反應(yīng)器快速富集痕量元素新方法研究.pdf

1、本文提出了以編結(jié)反應(yīng)器（KR）為吸附介質(zhì)的流動注射（FI）空氣混合吸附預(yù)富集/不等流速絡(luò)合法/吸力洗脫法與火焰原子吸收光譜（FAAS）聯(lián)用的新技術(shù)，并將其應(yīng)用于多種環(huán)境水樣中（超）痕量金屬及其形態(tài)的測定。本研究分為四部分： 第一部分簡單介紹流動注射分析（FIA）的發(fā)展歷史及其在分析化學(xué)中的地位，F(xiàn)IA的特點(diǎn)和基本原理，區(qū)帶分散的影響因素及其作用規(guī)律。深入系統(tǒng)地總結(jié)了以KR為吸附介質(zhì)的FI在線預(yù)富集分離與原子光（質(zhì)）譜聯(lián)用技術(shù)及其

2、在環(huán)境和生物樣品中（超）痕量元素（形態(tài)）分析中的應(yīng)用的研究現(xiàn)狀，并討論了現(xiàn)有KR體系的優(yōu)缺點(diǎn)及今后發(fā)展方向。 第二部分包括第二章到第四章：主要介紹FI—KR—FAAS新方法的研究：空氣混合吸附預(yù)富集、不等流速絡(luò)合法、吸力洗脫法。由于KR吸附力較弱，有機(jī)金屬絡(luò)合物在KR內(nèi)壁上的吸附效率較低，雖然增加富集時間可以適當(dāng)提高檢測靈敏度，但范圍有限。嚴(yán)秀平等人提出了MSP預(yù)富集，即在進(jìn)樣量一定的條件下，將常規(guī)的一步連續(xù)進(jìn)樣富集等時間的分成

3、若干步重復(fù)進(jìn)樣富集。雖然提高了吸附效果和濃集系數(shù)（EF），但是使得富集時間大大延長，這就大大降低了樣品輸出率。第二章提出了空氣混合吸附預(yù)富集方法?？諝饣旌衔筋A(yù)富集是指在進(jìn)樣過程中混合空氣，即由原先的樣品和絡(luò)合劑二股進(jìn)樣，改為絡(luò)合劑，樣品，空氣三股進(jìn)樣，空氣的引入，大大提高了吸附效果，提高了EF。將空氣混合吸附預(yù)富集與FMS聯(lián)用應(yīng)用于水樣中多種金屬元素的測定，取得了滿意的結(jié)果。通常FI—KR吸附預(yù)富集過程中，樣品溶液和絡(luò)合劑等流速進(jìn)行絡(luò)

4、合，樣品溶液和絡(luò)合劑混合之后，流速大大增加，不利于金屬絡(luò)合物在KR內(nèi)壁的吸附，影響了EF的提高。因此，本文在第三章提出了不等流速絡(luò)合新技術(shù)。不等流速絡(luò)合法是指將絡(luò)合劑和樣品溶液分別由二個蠕動泵來輸送，通過降低絡(luò)合劑流速，使得樣品和絡(luò)合劑混合之后的流速基本不變，流速的降低，非常有利于金屬絡(luò)合物在KR內(nèi)壁的吸附。由于絡(luò)合劑濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于樣品溶液濃度，所以降低絡(luò)合劑流速，不會造成樣品溶液絡(luò)合不完全。反而使得EF大大增加。將不等流速KR吸附預(yù)富集

5、與FAAS聯(lián)用應(yīng)用于水樣中多種金屬元素的測定，取得了滿意的結(jié)果。傳統(tǒng)的FI—KR體系中，洗脫過程是靠蠕動泵的推力實(shí)現(xiàn)的，被洗脫的分析物分散嚴(yán)重，無法得到一個尖銳的原子吸收峰值，使EF降低。因此，本文在第四章提出了吸力沈脫法，以簡便、經(jīng)濟(jì)的方法克服了常規(guī)KR沈脫體系的被分析物分散嚴(yán)重問題。并且深入研究了吸力洗脫法的機(jī)理。吸力洗脫法是指在洗脫時，依靠蠕動泵的吸力實(shí)現(xiàn)洗脫，而不是依靠蠕動泵的推力。將吸力沈脫法用于環(huán)境水樣中多種金屬元素的測定，

6、取得了滿意的結(jié)果。 第三部分包括第五章到第九章：主要做了FI—KR—FAAS體系新方法的聯(lián)用研究。不同新方法的聯(lián)用能夠發(fā)揮各自方法單獨(dú)使用時的優(yōu)點(diǎn)，克服不足，具體為：第五章將FI—KR不等流速絡(luò)合法和空氣混合吸附預(yù)富集聯(lián)用，用火焰原子吸收光譜儀作為檢測器，成功測定了河水中痕量鉛、鎘、鈷、鋅、銅、鎳元素。二種方法的結(jié)合極大地提高了金屬元素絡(luò)合物在KR內(nèi)壁的吸附效果。第六章將FI—KR空氣混合吸附預(yù)富集與吸力洗脫法聯(lián)用，用火焰原子吸

7、收光譜儀作為檢測器，成功測定了井水中痕量鉛、鎘、鈷、鋅、銅、鎳元素?？諝饣旌衔筋A(yù)富集提高了金屬離子絡(luò)合物在KR內(nèi)壁的吸附效果，吸力洗脫法降低了被分析物在洗脫過程中在KR內(nèi)的分散，二種方法相結(jié)合，大大降低了金屬元素的檢出限，提高了吸光度峰值，大大提高了EF。第七章將FI—KR不等流速絡(luò)合法與吸力洗脫法聯(lián)用，用火焰原子吸收光譜儀作為檢測器，成功測定了水樣中痕量鉛、鎘、鈷、鋅、銅、鎳元素。不等流速絡(luò)合法降低了金屬離子和絡(luò)合劑匯合之后在KR中

8、的流速，較慢的流速使金屬離子絡(luò)合物更有利于吸附在KR內(nèi)壁，同時，吸力洗脫法降低了被分析物在洗脫過程中在KR內(nèi)的分散，二種方法相結(jié)合，大大降低了金屬元素的檢出限，提高了吸光度峰值，大大提高了EF。第八章將FI—KR不等流速絡(luò)合法，空氣混合吸附預(yù)富集，吸力沈脫法三種方法結(jié)合起來，用火焰原子吸收光譜儀作為檢測器，成功測定了飲用水中的痕量鉛、鎘、鈷、鋅、銅、鎳元素。三種方法結(jié)合，最大限度的提高了金屬元素絡(luò)合物在KR內(nèi)壁的吸附效果，降低了被分析物

9、在洗脫過程中的分散，使得金屬元素的檢出限大大降低，能夠滿足絕大部分樣品中痕量元素的檢測需求。元素形態(tài)分析在環(huán)境和生物分析中特別重要，因?yàn)樵氐亩拘?、有益作用及其在生物體內(nèi)的代謝行為在相當(dāng)大的程度上取決于該元素在試樣中存在的化學(xué)形態(tài)，也在一定程度上與相關(guān)形態(tài)物質(zhì)的溶解性和揮發(fā)性有關(guān)。鐵是環(huán)境和生物體系中最重要的元素之一。它的環(huán)境與生物效應(yīng)取決于其存在的價(jià)態(tài)，溶解性以及絡(luò)合物的形成程度。因此，準(zhǔn)確測量水環(huán)境中鐵的氧化/還原態(tài)是很有必要的。第

10、九章采用FI—KR與火焰原子吸收聯(lián)用測定了水樣中三價(jià)鐵和二價(jià)鐵的含量。建立了一種快速、高效、準(zhǔn)確、環(huán)保的FI與FAAS聯(lián)用非完全分離測定水樣中痕量Fe（Ⅲ）和Fe（Ⅱ）的新方法。通過Fe（Ⅲ）和Fe（Ⅱ）在經(jīng)過FI預(yù)富集，火焰原子吸收檢測之后，EF的差異，從而求出Fe（Ⅲ）和Fe（Ⅱ）各自的濃度，實(shí)現(xiàn)價(jià)態(tài)分析。此法用于山泉水中痕量三價(jià)鐵和二價(jià)鐵的測定，獲得了滿意的結(jié)果。 第四部分做了總結(jié)和展望：對現(xiàn)有成果做了分析總結(jié)，并且提出了