论文部分内容阅读
近年来,淡水中重金属铅镉污染事件增多,严重影响人民生活,破坏生态,直接危害人体健康;因而水中重金属铅、镉的在线监测就显得尤为迫切。溶出伏安法因其具有高灵敏度和低检出限的优点,一直是重金属检测仪器小型化的关键技术,但工作电极稳定性和重现性是该技术发展的瓶颈。
本文通过循环伏安法,铅镉溶出性能等评价标准优化了溶出分析系统,选择汞膜电极(TMFE)和Nafion-TMFE为工作电极,0.1mol/L NH4NO3为支持电解质,原位微分脉冲溶出测定铅镉。研究了TMFE对铅镉的活化过程,发现活化时间与开路静置时间和体系待测物浓度相关,开路静置时间越久活化时间越长,体系待测物浓度越大活化时间越短;采用交流活化缩短TMFE对铅镉活化时间,发现交流活化只在开路静置短时间内(低于1h)对电极恢复活化有效;通过添加淀粉和亚硫酸钠,排除电极失活根本原因是由有机小分子和体系溶解氧的干扰;TMFE失活和活化机制可视作在不同状态下的两种平衡转变,即电极开路静置电极界面形成稳定水化层为失活过程,破除水化层建立动态平衡即活化过程。
试验研究了锌铅镉金属间作用,锌增强溶出伏安法测定铅镉作用主要体现在两个方面:一、缩短了TMFE测定铅镉的活化时间,相同条件下只需未加锌的40%活化时间,且对铅镉溶出电流有一次性增长现象;二、锌的加入增强了电极测试过程的稳定性,相同条件下,加锌前后平行10次测定相对标准偏差(RSD)由9%左右降为4%以下。锌增强溶出分析测定铅镉的机制可视作锌镉铅共沉积TMFE中,电极中锌对溶液中铅镉离子有置换作用,降低了体系中铅镉离子还原的活化能。采用Nafion-TMFE,加锌活化,对康师傅矿泉水,盐城自来水,通榆河水以及天能电池厂四种水样中铅镉含量直接进行测定。实验测得盐城自来水样品加铅回收率为100.6%~105.2%,平均回收率为102.2%;加镉回收率为101.3%~103.9%,平均回收率为102.6%。Nafion-TMFE所得到的数据有连续性,同一体系铅镉峰电流值一个月内标准偏差低于4%,可用于常规水体在线检测。