CN104251827A

CN104251827A - 一种溶液中汞离子或银离子浓度的测定方法

Info

Publication number: CN104251827A
Application number: CN201310273154.3A
Authority: CN
Inventors: 刘静; 关亚风; 吴大朋; 段春凤
Original assignee: Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Current assignee: Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2014-12-31

Abstract

本发明提供一种溶液中汞离子或银离子浓度的测定方法，其方法包括标准曲线建立及待测溶液检测两步过程。首先于A ml不同浓度的汞离子或银离子标准溶液中加入B ml浓度为C的显色剂溶液，以汞离子或银离子的浓度值为横坐标，以在检测波长下测定的混合液的吸光度值为纵坐标，绘制吸光度值与对应浓度的标准曲线；再于A ml含有未知浓度的汞离子或银离子待测溶液中加入B ml浓度为C的显色剂溶液，测定混合液在检测波长下的吸光度值，将所测吸光度值代入标准曲线，得到待测溶液中汞离子或银离子的浓度。其中所述检测波长位于380nm-500nm之间，所述显色剂为二乙基二硫代氨基甲酸铜或二甲基二硫代氨基甲酸铜溶液。本发明与现有技术相比，所需检测试剂少，成本低且检测过程不需要大型仪器，操作简单快捷；在待测波长范围内该方法结果可靠，重复性好，灵敏度高。

Description

一种溶液中汞离子或银离子浓度的测定方法

技术领域

本发明属于分析化学领域，具体是涉及一种溶液中汞离子或银离子浓度的测定方法。

背景技术

随着人类对重金属的开采、冶炼和加工，原本以天然浓度广泛存在于自然界中的重金属越来越多地进入到大气、水及土壤中，多年来给环境和人体健康造成很多问题。其中汞和银都是对人有极大危害的物质，水体中汞主要以二价离子形态存在，银主要以一价离子形态存在。目前它们的检测大量依赖于大型仪器，如高效液相色谱、气相色谱、原子吸收光谱、原子发射光谱及电感耦合等离子体质谱等。与上述方法相比，分光光度法以其简便快捷吸引了广泛关注。

目前分光光度法检测汞离子和银离子主要是基于各种基团修饰的纳米金探针及一些可与汞离子和银离子特异性反应的分子探针。然而上述方法，所需显色剂制备复杂且配成溶液后稳定性较差，存放时间较短。二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)、二乙基二硫代氨基甲酸铜(Cu-DDTC)和二甲基二硫代氨基甲酸铜(CDD)都与汞离子、银离子有很强的结合能力且制备简单，常用来检测溶液中的汞离子和银离子。目前报道的检测方法主要局限于原子吸收光谱及原子荧光光谱，检测需要大型仪器，成本高。另外利用紫外-可见分光光度计检测的方法也有报道，但检测时时常选择波长都位于250nm-320nm之间，该波长范围下DDTC、Cu-DDTC、CDD及它们与汞离子和银离子的反应产物均有吸收，需要利用高效液相色谱分离后检测。该色谱分离步骤使得检测操作繁琐，耗时更长，成本更高。因此，发展快捷简便，不依赖于大型仪器的汞离子、银离子检测方法极有必要。

发明内容

针对上述背景，本发明提供一种简便快捷，不依赖于大型仪器，且对样品pH适应性广的溶液中汞离子或银离子浓度的测定方法。

本发明的技术方案：将汞离子或银离子待测溶液加入一定量显色剂溶液，显色剂用量需大于汞离子或银离子完全络合所需的显色剂的量；两者混匀后测定混合液在检测波长下的吸光度值；将吸光度值与代入标准曲线，得到待测溶液中汞离子或银离子的浓度，其中检测波长位于380nm-500nm之间，所用显色剂为二乙基二硫代氨基甲酸铜或二甲基二硫代氨基甲酸铜溶液。

本发明的优选方案是：

所述标准曲线的绘制方法是：

于A mL不同浓度的汞离子或银离子溶液中加入B mL浓度为C的显色剂溶液，以汞离子或银离子的浓度值为横坐标，以在检测波长下测定的混合液的吸光度值为纵坐标，绘制吸光度值与对应浓度的标准曲线；

所述含有汞离子或银离子待测溶液的检测过程是：

于A mL含有汞离子或银离子的待测溶液中加入B mL浓度为C的显色剂溶液，测定混合液在检测波长下的吸光度值；将所测吸光度值代入标准曲线，得到待测溶液中汞离子或银离子的浓度。

所述检测波长位于380nm-500nm之间；

所述显色剂为二乙基二硫代氨基甲酸铜或二甲基二硫代氨基甲酸铜溶液。

所述方法绘制标准曲线时所用不同浓度的汞离子或银离子溶液中汞离子或银离子的浓度为0.05mg/L-100mg/L。

所述显色剂浓度C为0.01g/L-2.0g/L。

所述方法中A与B的混合体积比为1:0.001-1:10，其中A为1-10，B为0.001-100。

所述方法绘制标准曲线时，在汞离子或银离子的浓度0.05mg/L-100mg/L范围内，采用三个以上不同浓度值的汞离子或银离子溶液，分别加入显色剂溶液。

所述显色剂溶液采用的溶剂为一种或两种以上与水互溶的有机溶剂；测汞离子或银离子溶液为纯水溶液或水与其他有机溶剂的混合溶液；绘制标准曲线时，所用的不同浓度的汞离子或银离子溶液为纯水溶液或水与其他有机溶剂的混合溶液；所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、四氢呋喃等其中的一种或二种以上。

所述待测汞离子或银离子溶液pH位于0.2-9之间；绘制标准曲线时，所用的不同浓度的汞离子或银离子溶液pH位于0.2-9之间。

所述方法绘制标准曲线时，所用的不同浓度的汞离子或银离子溶液中阴离子可为NO₃ ^-、NO₂ ^-、SO₄ ^2-、SO₃ ^2-、COOH^-、C₂H₃O₂ ^-、PO₄ ^3-、CO₃ ^2-、HCO₃ ^-、MnO₄ ^-等其中的一种或二种以上，所含阴离子不与显色剂反应且不影响汞离子或银离子检测。

本发明两步过程中，均加入过量的显色剂，使显色剂与溶液中的汞离子或银离子反应，显色剂的加入量大于等于溶液中全部汞离子或银离子进行络合反应所需显色剂的量。

采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明检测前无需对显色剂及反应产物进行色谱分离，操作简便快捷；本发明中所需显色剂制备简单，成本低；本发明所用显色试剂配成有机溶液后稳定性好，可长期存放不变质；在所选检测波长范围内，该方法结果可靠，重复性好，灵敏度高。

附图说明

图1为不同浓度汞离子溶液与显色剂混合后的紫外-可见吸收光谱图。

图2为汞离子标准曲线。

具体实施方式

下面结合实施例来说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：

首先配置显色剂溶液：称取0.04g二乙基二硫代氨基甲酸铜溶于50mL乙腈，转移至100mL容量瓶中，并用乙腈定容至100mL，既得显色剂溶液。

标准曲线建立过程为：配置一系列pH1.0，浓度分别为0、0.75、1.25、2.00、2.50mg/L的汞离子标准溶液各4mL，分别加入0.1mL上述显色剂溶液，二者混匀后分别测定其在300nm、430nm和600nm处的吸光度值，对与之对应的汞离子标准溶液浓度做图。实验发现300nm和600nm处吸光度值与汞离子浓度不呈线性关系，无法建立标准曲线，而430nm处吸光度值与汞离子浓度呈良好线性关系，光谱图如图1所示，标准曲线如图2所示。

待测液检测过程为：取4mL浓度为2.00mg/L，pH为1.0汞离子标准溶液，加入0.1mL上述显色剂溶液，二者混匀后测定其在430nm处吸光度为0.124，代入标准曲线后得汞离子浓度为2.05mg/L，与标准值相差2.5%，结果可靠。

实施例2：

首先配置显色剂溶液：称取0.018g二乙基二硫代氨基甲酸铜溶于30mL乙醇，转移至100mL容量瓶中，并用乙醇定容至100mL，既得显色剂溶液。

标准曲线建立过程为：配置一系列pH5.0，浓度分别为0.05、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20、1.40mg/L的银离子标准溶液各10mL，分别加入0.1mL上述显色剂溶液，二者混匀后分别测定其在270nm、410nm和600nm处的吸光度值，对与之对应的银离子标准溶液浓度做图。实验发现270nm和600nm处吸光度值与银离子浓度不呈线性关系，无法建立标准曲线，而410nm处吸光度值与银离子浓度呈良好线性关系。选择410nm处吸光度值与对应的银离子浓度建立标准曲线：Y=0.054-0.0325*X。

待测液检测过程为：取10mL浓度为0.20mg/L，pH为5.0的银离子标准溶液，加入0.1mL上述显色剂溶液，二者混匀后测定其在410nm处吸光度值为0.0478，代入标准曲线后得银离子浓度为0.19mg/L，与标准值相差5.0%，结果可靠。未知浓度的银离子待测溶液分成两份，一份调节pH至5.0，取10mL该溶液，加入0.1mL上述显色剂溶液，二者混匀后测定其在410nm处吸光度值为0.0112，代入标准曲线得待测液中银离子浓度为1.32mg/L。另一份采用原子吸收光谱进行检测，结果表明待测溶液中银离子的浓度为1.28mg/L，说明本技术方案具有很好的准确性。

实施例3：

首先配置显色剂溶液：称取0.09g二甲基二硫代氨基甲酸铜溶于20mL四氢呋喃，转移至50mL容量瓶中，并用四氢呋喃定容至50mL，既得显色剂溶液。

标准曲线建立过程为：配置一系列pH0.3，浓度分别为1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00、12.00、14.00、16.00、18.00、20.00mg/L的银离子标准溶液各3mL，分别加入1mL上述显色剂溶液，二者混匀后分别测定其在480nm处的吸光度值，对与之对应的银离子标准溶液浓度做图，得到银离子标准曲线为Y=2.16-0.0794*X。

待测液检测过程为：取3mL浓度为16.00mg/L，pH为0.3的银离子标准溶液，加入1mL上述显色剂溶液，二者混匀后测定其在480nm处吸光度为0.881，代入标准曲线后得银离子浓度为16.10mg/L，与标准值相差0.63%，结果可靠。实施例4：

首先配置显色剂溶液：称取0.10g二甲基二硫代氨基甲酸铜溶于50mL甲醇，转移至100mL容量瓶中，并用乙腈定容至100mL，既得显色剂溶液。

标准曲线建立过程为：配置一系列pH3.0，浓度分别为0.02、0.06、0.10、0.20、0.30、0.40mg/L的汞离子标准溶液各8mL，分别加入1mL显色剂溶液，二者混匀后分别测定其在430nm处的吸光度值，对与之对应的汞离子标准溶液浓度做图，得到汞离子标准曲线为Y=0.0360-0.0941*X。

待测液检测过程为：取8mL浓度为0.050mg/L，pH为3.0的汞离子标准溶液，加入1mL上述显色剂溶液，二者混匀后测定其在430nm处吸光度为0.0311，代入标准曲线后得汞离子浓度为0.052mg/L，与标准值相差4.0%，结果可靠。

Claims

1.一种溶液中汞离子或银离子浓度的测定方法，其特征在于：

1）所述标准曲线的绘制方法是：

于A mL不同浓度的汞离子或银离子标准溶液中加入B mL浓度为C的显色剂溶液，以汞离子或银离子的浓度值为横坐标，以在检测波长下测定的混合液的吸光度值为纵坐标，绘制吸光度值与对应浓度的标准曲线；

2）所述含有汞离子或银离子待测溶液的检测过程是：

于A mL含有汞离子或银离子的待测溶液中加入B mL浓度为C的显色剂溶液，测定混合液在检测波长下的吸光度值，将所测吸光度值代入标准曲线，得到待测溶液中汞离子或银离子的浓度。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述检测波长位于380nm-500nm之间；

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：

绘制标准曲线时所用不同浓度的汞离子或银离子标准溶液中汞离子或银离子的浓度为0.05mg/L-100mg/L。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述显色剂浓度C为0.01g/L-2.0g/L。

5.按照权利要求1或4所述的方法，其特征在于：A与B的混合体积比为1:0.001-1:10，所述A为1-10，B为0.001-100。

6.按照权利要求1或3所述的方法，其特征在于：

绘制标准曲线时，在汞离子或银离子的浓度0.05mg/L-100mg/L范围内，采用三个以上不同浓度值的汞离子或银离子标准溶液，分别加入显色剂溶液。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述显色剂溶液采用的溶剂为一种或两种以上与水互溶的有机溶剂；

所述待测汞离子或银离子溶液为纯水溶液或水与其它有机溶剂的混合溶液；

绘制标准曲线时，所用的不同浓度的汞离子或银离子溶液为纯水溶液或水与其它有机溶剂的混合溶液；

所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、乙腈、四氢呋喃、二甲基亚砜等其中的一种或二种以上。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：绘制标准曲线时，所用的不同浓度的汞离子或银离子溶液pH位于0.2-9之间；所述待测汞离子或银离子溶液pH位于0.2-9之间。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：绘制标准曲线时，所用的不同浓度的汞离子或银离子溶液中阴离子可为NO₃ ^-、NO₂ ^-、SO₄ ^2-、SO₃ ^2-、COOH^-、C₂H₃O₂ ^-、PO₄ ^3-、CO₃ ^2-、HCO₃ ^-、MnO₄ ^-等其中的一种或二种以上；所含阴离子不与显色剂反应且不影响汞离子或银离子检测。