本發(fā)明涉及一種測定水樣或食品中氰化物的樣品預處理方法,具體是一種水樣或食品中氰化物檢測的樣品快速預處理方法,屬于環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
氰化物屬于高劇毒物質(zhì),對人體的毒性主要是與高鐵細胞色素氧化酶結(jié)合,生成氰化高鐵細胞色素氧化酶而失去傳遞氧的作用,引起組織缺氧窒息。氰化物的主要污染源是金礦的開采、冶煉,電鍍、有機化工、選礦、煉焦、造氣、化肥等工業(yè)排放廢水。隨著我國工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展,突發(fā)性環(huán)境污染事故不斷增加,威脅著人類健康、破壞著生態(tài)環(huán)境,嚴重制約著生態(tài)平衡及社會、經(jīng)濟發(fā)展。防范突發(fā)性污染事故亟待解決的問題很多,首要任務是建立應急監(jiān)測方法技術(shù),一旦污染事故發(fā)生,能迅速投入監(jiān)測,在最短的時間內(nèi)提供準確的污染數(shù)據(jù),為防止污染的擴散及采取應對措施提供科學依據(jù)?,F(xiàn)場檢測方法是在工作場所進行實時檢測,即在短時間內(nèi)測得樣品中是否存在待測物質(zhì)及其濃度大小。用于現(xiàn)場檢測的方法需要有采樣量少,并且具備較高的準確度和靈敏度、操作簡便快速、所使用儀器便于攜帶等特點。對于時間和空間特性強、隨機變化顯著的突發(fā)性環(huán)境污染事故而言,現(xiàn)場檢測獲得的一個及時且較為準確的數(shù)據(jù)要比一個來得很遲的實驗室精密檢測數(shù)據(jù)更有價值。
氰化物是我國飲用水源和地表水常規(guī)監(jiān)測項目,目前,國內(nèi)外氰化物分析方法主要有硝酸銀滴定法、色譜法、流動注射分析法。色譜法、流動注射分析法靈敏快速,樣品無需預處理,但儀器價格昂貴,目前國內(nèi)也無相關(guān)標準;容量法(硝酸銀滴定法)技術(shù)成熟,成本低,但檢出限無法滿足現(xiàn)行環(huán)境監(jiān)測要求?!端|(zhì)氰化物容量法和分光光度法》(hj484—2009)中有四種標準分析方法,均需要對樣品進行蒸餾預處理后才能進一步分析。預處理方法多種多樣,國內(nèi)外不少學者對預處理方法進行過研究。郭明明等開發(fā)的抽氣法預處理裝置,操作簡便、省時,但此方法抽氣裝置復雜,抽真空對實驗儀器質(zhì)量要求較高,能耗大(郭明明,抽氣預處理法測定氰化物,環(huán)境科學與管理,2006,(9):174-177)。劉經(jīng)才等研發(fā)的丘氏氣提定氰器對含氰廢水進行預處理,裝置簡便,但操作流程復雜,數(shù)據(jù)可能隨季節(jié)變化(劉經(jīng)才,丘山,廢水中總氰化物測定的新方法,中國環(huán)境監(jiān)測,2000,(5):35-36)。李德豪等通過傳統(tǒng)的蒸餾法進行氰化物廢水預處理,選用九種常見的預處理體系,結(jié)果表明有六種預處理體系均能達到較好的結(jié)果,但此方法存在hcn容易溢出,蒸餾效率低,檢測周期長等缺點(李德豪,陳建軍,劉先國,幾種總氰化物預處理方法的比較及離解機理的探討,廣東工業(yè)大學學報,1997,(s1):151-154)。王燕等采用dcs系列蒸餾儀建立水質(zhì)氰化物自動蒸餾預處理方法,加標回收率和精密度均符合環(huán)境監(jiān)測水質(zhì)分析技術(shù)要求,但需水樣量大,蒸餾時間長(王燕,許雄飛,龍加洪,羅鈺,自動蒸餾預處理測定水中氰化物,中國環(huán)境監(jiān)測,2016,(1):94-97)。陳澤智等采用微波蒸餾預處理代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電爐蒸餾法(陳澤智,楊金蘭,翁柱等,微波輔助蒸餾測定廢水中總氰化物.化學工程與裝備,2015,(5):189-190)。目前,國內(nèi)對氰化物的快速檢測方法研究較少,王愛月等利用檢測管法快速測定廢水中氰化物含量的方法,回收率和精密度較好,且反應時間短,但檢出限較高(王愛月,魏玉霞,檢測管法快速測定廢水中氰化物含量,現(xiàn)代預防醫(yī)學,1999,(3):372-373)。哈希、默克等便攜式儀器開發(fā)公司只有氰化物檢測預制劑、測試條、測試盒以及測試儀,沒有樣品預處理裝置,且價格昂貴。目前,用于氰化物樣品的野外快速預處理方法尚未見文獻報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種適合于地表水、地下水、生活污水、工業(yè)廢水以及食品中氰化物檢測快速預處理方法。
為了達到上述目的,本發(fā)明經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn):在磷酸與乙二胺四乙酸二鈉存在下,通過多功能樣品處理儀加熱氣提,將水樣中氰離子或絡合態(tài)氰化物轉(zhuǎn)變?yōu)榍杌瘹湟莩?,由堿性吸收液吸收后,按照異煙酸-巴比妥酸分光光度法進行顯色和測定。具體工藝如下:
先將25ml待測水樣或食品置于多功能樣品處理儀的反應管中,再加入0.01~0.03ml磷酸和0.01~0.04g乙二胺四乙酸二鈉,將反應管安裝到多功能樣品處理儀的原位,并插入加熱器。另取3~4ml蒸餾水于吸收管,加入1滴2mol/l氫氧化鈉溶液,與多功能樣品處理儀的導氣管連接妥當并且安裝到多功能樣品處理儀。打開電源開關(guān),設置工作時間15~25min,調(diào)節(jié)空氣流量為0.2~0.6l/min進行預處理。預處理結(jié)束后,將多功能樣品處理儀的吸收管溶液轉(zhuǎn)移至顯色瓶,加蒸餾水至5ml,按照異煙酸-巴比妥酸分光光度法進行顯色、測定,即得待測樣品中氰化物含量。
上述磷酸、乙二胺四乙酸二鈉、氫氧化鈉均為市售分析純化學品。
待測水樣指地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水,食品指液體和水溶性固體食品。
多功能樣品處理儀為市售儀器,由采氣泵、空氣流量計、反應管、加熱器、吸收管、導氣管、時間控制器和鋰電池組成。
異煙酸-巴比妥酸分光光度法指《hj484-2009水質(zhì)氰化物的測定-容量法和分光光度法》。
本發(fā)明的突出優(yōu)點如下:
本發(fā)明對《hj484-2009水質(zhì)氰化物的測定容量法和分光光度法》中氰化物檢測樣品的蒸餾預處理方法進行重大改進:(1)新提出氣熱提取新方法替代傳統(tǒng)蒸餾方法,樣品用量少,時間快,預處理僅15~25分鐘,遠小于蒸餾法的2小時。(2)氰化物回收率高,且具有分離富集作用,檢出限僅0.0003mg/l,靈敏度明顯高于hj484-2009國標法。(3)本發(fā)明的預處理方法操作簡單,能耗低,尤其適合于野外和現(xiàn)場氰化物檢測樣品的預處理。
具體實施方式
實施例1
采用本發(fā)明的氰化物預處理方法測定杏仁露中氰化物濃度。
借助多功能樣品處理儀(gestd01型,上海綠帝環(huán)??萍加邢薰旧a(chǎn)),上述多功能樣品處理儀由采氣泵、空氣流量計、反應管、加熱器、吸收管、導氣管、時間控制器和鋰電池組成。
取25ml某品牌杏仁露,將其置于上述多功能樣品處理儀反應管,加入0.03ml磷酸和0.04g乙二胺四乙酸二鈉,將反應管安裝到原位,并插入加熱器;另取4ml蒸餾水加入吸收管,再加入1滴2mol/l氫氧化鈉溶液,與導氣管連接妥當,安裝到多功能樣品處理儀,打開電源開關(guān),設置工作時間20min,調(diào)節(jié)空氣流量為0.2l/min,進行預處理。預處理結(jié)束后,將吸收管溶液轉(zhuǎn)移至顯色瓶,加蒸餾水至5ml,按照異煙酸-巴比妥酸分光光度法進行顯色,測定得杏仁露中氰化物濃度0.021mg/l,與hj484-2009國標方法的檢測結(jié)果0.02mg/l吻合。
實施例2
采用本發(fā)明的氰化物預處理方法測定湖水中氰化物濃度。
如實施例1相同,借助多功能樣品處理儀(gestd01型,上海綠帝環(huán)保科技有限公司生產(chǎn)),取某湖水25ml于多功能樣品處理儀反應管中,加入0.01ml磷酸和0.02g乙二胺四乙酸二鈉,將反應管安裝到原位,并插入加熱器;另取3ml蒸餾水于吸收管,加入1滴2mol/l氫氧化鈉溶液,與導氣管連接妥當,安裝到多功能樣品處理儀,打開儀器開關(guān),設置工作時間15min,調(diào)節(jié)空氣流量為0.5l/min,預處理結(jié)束后,將吸收管溶液轉(zhuǎn)移至顯色瓶,加蒸餾水至5ml,按照異煙酸-巴比妥酸分光光度法進行顯色,測定得湖水中氰化物濃度<0.0003mg/l,與hj484-2009國標方法的檢測結(jié)果<0.001mg/l一致。
在湖水中加入0.040mg/l氰化物標準溶液,檢測結(jié)果分別為0.034、0.035、0.038mg/l,回收率85%~95%。該預處理方法能準確提取樣品中氰化物,且簡便、快速,靈敏度比國標法提高3倍。