[發(fā)明專利]一種測定水中痕量汞的快速檢測劑的制備與使用方法

在審

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• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107271436A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郜洪文;蔡蘆子彧
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學(xué)
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G01N21/31
• 代理公司: 上海德昭知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31204
• 代理人: 陳龍梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測定水中痕量汞的快速檢測劑的制備與使用方法，屬于環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

汞及其衍生物有機汞是一類重要的有毒有害環(huán)境污染物，具有持久性、易遷移性、高生物富集性和高生物毒性等特性，可在大氣和食物鏈中長期存在，并可遠距離遷移。其已被聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署列為全球性污染物,是除了溫室氣體外唯一一種對全球范圍產(chǎn)生影響的化學(xué)物質(zhì)，已成為全球廣泛關(guān)注的環(huán)境污染物之一。汞對人體的大腦、神經(jīng)、腎臟和肝臟引起損傷，甚至?xí)鸹杳院退劳觥９呐欧艁碜杂谧匀辉春腿藶樵磧蓚€部分，排放涉及領(lǐng)域為燃煤電廠、燃煤鍋爐、有色金屬冶煉、水泥生產(chǎn)、含汞產(chǎn)品等。20世紀50年代發(fā)生的日本水俁病以及20世紀70年代發(fā)生的美國密歇根州以及中國東北松花江和河北省薊運河流域發(fā)生的汞污染都是因為汞不當(dāng)排放引起的惡性環(huán)境污染事件，因此工業(yè)生產(chǎn)的汞污染控制以及監(jiān)測對于全球控汞行動至關(guān)重要。

目前，汞的常用檢測方法主要有冷原子吸收法、冷原子熒光法、電感耦合等離子體(ICP)法、原子吸收光譜法、分光光度法等。鄭愛庭等開發(fā)了水中汞的檢測系統(tǒng)，熒光檢測器與反應(yīng)器連接，檢測汞蒸氣含量，自動化程度高，但系統(tǒng)裝置復(fù)雜龐大(鄭愛庭，李艷麗，樂文志等，一種用于測定水中汞濃度的系統(tǒng)及方法，廣東：CN103499558A，2014)。趙昌平采用氫化物發(fā)生原子熒光光譜法將硼氫化鉀溶液-汞蒸氣發(fā)生裝置與原子熒光光譜法結(jié)合，操作相對簡便(趙昌平，氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測定水中汞和汞的方法，CN102706847A，2012)。馬忠賓等以氯化亞錫作為還原劑產(chǎn)生汞蒸氣，于設(shè)定的熒光測汞儀的測定條件下進行測定的水中汞，方法靈敏度較高，檢測限達到0.004mg/L，分析速度快、穩(wěn)定性好(馬忠賓，劉艷妮，劉海英，一種水中汞的檢測方法，CN104819971A，2015)。上述檢測方法都需要昂貴的檢測儀器，操作繁瑣，對操作人員的專業(yè)技能有著較高的要求，只能在實驗室內(nèi)進行。雙硫腙顯色法是測定水中微量汞的國標(biāo)法，在汞的顯色分析中研究與應(yīng)用最為廣泛。在氯仿、四氯化碳或苯溶液中，汞與雙硫腙反應(yīng)生成黃色絡(luò)鹽，被有機相萃取從而測定汞，但操作步驟繁瑣、選擇性和靈敏度不高，且有機溶劑對人體有害。石蠟相分光光度法是將分離、富集和顯色測定結(jié)合在一起，具有固相光度法靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點。李滿秀等建立了雙硫腙-石蠟相分光光度法測定污水中汞的方法(李滿秀，呂艷華，冶金分析，2006，(5)：87-88)，汞-雙硫腙絡(luò)合物在氨水-氯化銨介質(zhì)中可被石蠟定量萃取，汞在0-20μg范圍內(nèi)符合比耳定律，檢出限0.0017μg/mL，鉛、鉍、鋅離子須預(yù)先萃取除去。孫旭輝等以曲拉通X-100為增溶劑建立了水相中痕量汞的雙硫腙直接測定光度法(孫旭輝，馬軍，李小華等，工業(yè)水處理，2008，(12)：73-76)，摩爾吸光系數(shù)為4.7×10⁴L·mol^-1·cm^-1，5～60μg/L汞符合比耳定律，該方法精密度和準(zhǔn)確度與國標(biāo)法具有可比性。洪水皆等研究了鎘試劑和鎘試劑2B顯色分光光度法檢測汞(洪水皆，吳水生，環(huán)境科學(xué)，1981，(3)：20-24)，在曲拉通X-100存在下以砷酸鹽掩蔽鋅、鎘等干擾離子，摩爾吸光系數(shù)為1.20×10⁵L·mol^-1·cm^-1，可用于直接測定工業(yè)廢水中汞。朱有瑜等研究了在硼砂-鹽酸緩沖介質(zhì)中，陰離子表面活性劑存在下,以5-Br-PADAP作為顯色劑檢測汞的方法(朱有瑜，李順勇，杭州大學(xué)學(xué)報-自然科學(xué)版，1988，(1)：74-80)，表觀摩爾吸光系數(shù)1.12×10⁵L·mol^-1·cm^-1，線性范圍0-3 5μg/25ml，操作方便，是測定汞靈敏度較高的光度法之一。電化學(xué)法也廣泛應(yīng)用在汞檢測中，喻鵬利用雙硫腙上的巰基和偶氮基與重金屬離子形成螯合物的特性，通過修飾玻碳電極，研究了陽極溶出法測定痕量汞的方法(喻鵬，用于檢測重金屬離子電化學(xué)傳感器的研究，中南大學(xué)碩士論文，2011)，線性范圍2.0-20.0μg/L，最低檢測濃度2.0μg/L。付靜基于差分脈沖陽極溶出伏安法選擇金電極測定汞(付靜，水環(huán)境重金屬檢測的電化學(xué)傳感器的研究，浙江大學(xué)碩士論文，2007)，制備了微金絲電極，利用該微絲電極可以實現(xiàn)汞的測定，線性范圍為0.5-50μg/L汞，檢出限0.06μg/L汞。顯色反應(yīng)法存在干擾大、選擇性差、靈敏度不足等問題，往往無法滿足現(xiàn)場或野外的快速檢測微量汞的要求，而電化學(xué)法常常存在共存金屬離子干擾嚴重、數(shù)據(jù)重現(xiàn)性差、電極不穩(wěn)定且維護麻煩等問題。