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镉是一种剧毒的重金属元素,是当今重金属污染中面积最广、危害最大的重金属元素之一,被称为“五毒之首”。镉作为机体生长发育非必需元素,冶炼、电镀、塑料、颜料、印刷等行业排放的废水、废气、废渣中含有大量的镉,陶瓷、搪瓷、金属容器和含金属涂层的容器,也可溶出微量镉污染食品,在存放酸性食品时情况尤为严重,可导致镉中毒,而镉在生物体内的蓄积作用和食物链的生物富集作用,最终环境中很少的量通过生物放大和生物积累,进入人体即可对肾、肺、肝、脑、骨骼以及血液系统产生一系列损伤,而且还有研究认为镉具有一定的致癌和致突变性。尽管许多化学工作者在镉的分析方面已经做了大量的工作,但由于镉的特性以及对人体的毒害,发展更便捷、灵敏度更高的分析方法对环境中镉进行监测,仍然意义重大。
锌是人体必须微量元素之一,对人体健康具有重大的意义。近年来,很多实验调查结果都表明,锌参与生物体内各种基体的生命活动过程,并起着极其重要的作用。动物、植物缺锌时可以引发肠原性机体发炎、原发性男性不育症、营养性侏儒症等一系列代谢紊乱及病理变化。而长期过量摄取高zn 食物,会导致体内Zn/Cu比值过高,从而影响胆固醇代谢,形成高胆固醇血症,导致动脉粥硬化、高血压、心脏病等。因此,测定食品、药物、环境中锌是必不可少的。因此,研究锌ilia)析方法、对环境中土壤质量检测和评价、工业上的污染物处理与防治、医疗卫生中植物营养成分分析、研制保健食品,有效补充人体必需的微量元素等都具有重要意义。
原子荧光法是上个世纪六十年代发展起来的分析技术,具有谱线简单、灵敏度高、检测限低、线形范围宽和多元素分析的优点。蒸气发生的进样技术就是利用待测元素在一定条件下能形成挥发性元素或化合物的特点,将待测物以气态形式从样品溶液中分离,从而实现分析元素与基体的分离消除基体干扰、实现待测元素的预富集,具有进样效率高、易于实现自动化、进行价态分析等优点。本文运用蒸气发生-原子荧光法测定了环境样品中镉、锌,创新之处在于研究了金属离子、有机化合物对镉、锌的测定的影响,并在此基础上建立了测定环境样品中痕量镉、锌的方法。
第一部分:研究了四种过渡金属离子和大量有机化合物对蒸气发生-原子荧光光谱法测定Cd的增感效应。结果表明,Co(II)、Ni(II)以及部分含氮氧键、含氮键合和含氮硫键原子有机试剂对镉荧光强度有较好的增感效应;含氧键的部分有机化合物有较小增感作用;有
机盐类和表面活性剂对镉的荧光信号有较强的抑制作用。并对增感机理进行初步探讨,认为钴离子与有机试剂能提高挥发性物种的发生效率,增强了还原气氛,使镉更易于原子化。在多种能够增强镉荧光强度的有机化合物中,1,10-二氮杂菲使蒸气发生-原子荧光光谱法测定镉的体系更稳定,干扰也小。因此,建立了钴离子-邻菲罗啉的蒸气发生-原子荧光光谱法测定环境样品中痕量Cd的体系,此方法在优化的实验条件下,工作曲线在O-10μg/L范围内线性良好,相关系数为0.9982,方法的检测限为0.014μg/L,并在pH=6.5+0.5时,用0.01mol/L的盐酸洗脱,消除了铜、铅的干扰,巯基绵富集镉,效果较好,应用于测定湖水样品痕量镉,回收率分别在94%~104%。 第二部分:在仪器和蒸气发生优化的条件下,研究了四种金属离子、大量的有机化合物以及部分表面活性剂对蒸气发生-原子荧光光谱法测定锌的测定的影响。发现镍离子分别和二苯胺、8-羟基喹啉、盐酸二乙基苯胺、硫酸联胺、盐酸联苯胺、CTAB、DDTC协同作用下,可以增强锌的荧光强度。并对增感机理进行初步探讨,认为有机化合物的加入改变了金属元素在溶液中的存在状态,提高了火焰温度,增强了火焰的原子化氛围,有利于原子化和保护自由原子不被氧化,因此提高了锌的原子化效率,增强了荧光强度。并且镍离子和二苯胺协同作用使锌的荧光信号增加最大,因此选用镍离子-二苯胺的蒸气发生-原子荧光光谱法测定Zn的体系,此方法快速、准备。在镍离子浓度为4mg/L,二苯胺浓度在2mg/mL,体积分数为1%的盐酸为载流,质量分数为1%的NaBH<,4>为还原剂条件下,荧光强度最强,干扰最少。运用此法测定湖水样品中痕量锌,检出限为18.59μg/L,加标回收率在95%-110%之间,能满足实际样品测定的要求。