Н.Г. Полянский - Свинец (аналитическая химия элементов) (1110086), страница 69
Текст из файла (страница 69)
Смесь в количестве 25 мл берут для определения Си, РЬ и Хп по отношению к пику Сй как внутреннему стандарту. Расчет содержания определяемых элементов в пробе ведут по методу добавок. Описанная подготовка, повидимому, обеспечивает более полный охват содержащегося РЬ, чем прямой анализ морской воды по методу [5941 (см. раздел Ъ'.8.4.3) . С хорошими результатами в морской воде определяют Сй, Си, РЬ и Хп с применением переменно-токового варианта ИВА. Электроды: рабочий— стационарная капля ртути, сравнения — насыщенный каломельный, вспомогательный — платиновая спираль [1275] . Преимущества метода: экспрессность, возможность обойтись без добавления реактивов для определения всех элементов, кроме цинка, и отсутствие надобности в предварительном концентрировании. Относительное стандартное отклонение при определении 1,29 мкг РЬ в 1 л морской воды (п =5) составляет 7%.
Одновременное определение РЬ и Т1 в дождевой воде, а также в элементном % и в аэрозолях осуществляют методом постоянно-токовой ИВА на фоне 0,1 М тартрата аммония, обеспечивающем снижение миграционного тока, постоянство рН и подавление гидролиза. Фоновый электролит с рН 4,5 предварительно очищают электролизом с массивным ртутным катодом в течение часа, после чего вводят в трехэлектродную ячейку со стационарным капельным ртутным, вспомогательным платиновым и насыщенным каломельным электродами.
После деаэрации РЬ и Т1 сначала выделяют совместно при потенциале — 0,80 В отн. н.к э. и измеряют общий пик анодного растворения при- — 0,42 В. Затем в раствор тартрата вводят ЭДТА до 0,01 М концентрации, чтобы сместить потенциал выделения РЬ на 0,7 В в отрицательную область. Тогда при — 0,80 В выделится только Т1, который даст пик анодного растворения при — 0,42 В. По разности высот пиков определяют содержание РЬ. Таллий не мешает анализу при отношении Т1:РЬ, равном от 1 до 3. Относительное стандартное отклонение при определении 10 ~% РЬ в присутствии Т1 той же концентраций равно 8% (и =9).
Метод применен для определения 2 10 ~ — 4 10 '% РЬ в дождевой воде; 1..е(??) и Ее(???) даже в 1000-кратном избытке не мешают анализу [7891 . Для определения 10 ~ — 10 '% РЬ в потоке жидкости предложен метод дифференциальной ИВА с двумя рабочими стеклоугольными электродами с нанесенной на них пленкой ртути. Метод быстрее обычной ИВА и обеспечивает полное элиминирование фонового тока, а следовательно, и повышение чувствительности [1445~ . У?1.3.4. Физические методы определения свинца Физические методы представляют особую ценность для определения общего содержания свинца. Атомная эмиссионная спектроскопия, как и при исследовании других объектов, используется для определения РЬ в рамках многоэлементного анализа. Часто необходимое снижение предела определения достигается упариванием пробы, экстракционным или ионообменным концентриро- 1Ь. Зак.
373 241 ванием, а также применением индуктивно-связанной плазмы для возбуждения спектра. В методе анализа сточной воды предприятий полупроводниковой техники 12481, предназначенном для определения А1, В, Со, Сг, Со, Ге, ба, Се, Мп, %., РЬ, БЬ, Я, Бп и Т1, пробы воды упаривают до и после нейтрализации на графитовом порошке, содержащем 1,25% ХаС1, и фотографируют спектр с использованием трехступенчатого ослабителя и спектрографа ДФС-8 с однолинзовой системой освещения щели. Предел определения РЬ составляет 1 10 з%. Несколько более чувствителен другой метод [732], в котором пробу упаривают досуха, остаток прокаливают при 180'С, добавляют 10 — 20% смеси ХаС1+ Яа2СОз (в зависимости от состава анализируемой воды), 10 — 25% БЮ2, а затем 0,375% Рс1 в виде Рс1С12.
Эталоны готовят на основе смеси из 85% СаСОз и 15% МдО, в которую добавляют 80% смеси ХаС1 — $1О, с отношением компонентов 1:1. Спектр возбуждают дугой постоянного тока (13 А) в атмосфере аргона. Метод позволяет опреде- -7 лить 19 элементов, причем предел определения РЬ составляет 5 10 %. Его преимуществом является универсальность: поутверждению автора, он пригоден для анализа вод любой природы. Авторы работы [5731 определяют 13 металлов, содержащихся в природных водах после концентрирования экстракцией диэтилдитиокарбаматов и купферонатов хлороформом из тартратсодержащего раствора с рН 8 — 9.
Экстракт смешивают с 20 — 30 мг сульфата индия, используемого в качестве основы, высушивают 10 — 15 мин при 250 — 300'С и анализируют на спектрографе ИСП-28. Предел определения РЬ по линии 283,307 нм составляет 8,3 10 9%, погрешность анализа при концентрации РЬ 10 '% равна 13%. Высокая чувствительность и экспрессность сочетаются в методе 18671, основанном на возбуждении спектра индуктивно-связанной плазмой. Подготовка к анализу сведена к минимуму: пробу фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм прямо на месте отбора, фильтрат подкисляют до рН < 3 и используют для определения РЬ по линии 220,3 нм. Одновременно с РЬ определяют Ва, Ве, Са, Сд„Со, Си, Ее, 1.1, Мп, Мо, Мд, Ха, Бг, У, Хп и %02.
Нижний и верхний пределы определения РЬ составляют соответственно 10 ~ и 10 '%. Относительное стандарт- -6 ное отклонение в двух сериях определений при концентрации РЬ 2. 10 % и и = 10 составляло соответственно 15 и 34%. В день можно выполнить 1400 анализов. Авторы работы [935~ прибегают к возбуждению спектра индуктивно-связанной плазмой после концентрирования примесей в воде соосаждением и флотацией (см. разделы 1Ъ'.2 и 'Ч1.1.1) . Атомно-абсорбционная' спектрометрия по своему значению в анализе вод сравнима с ИВА, хотя ради преодоления матричного эффекта приходится принимать разные меры, в основном требующие введения реагентов и даже отделения РЬ от мешающих элементов.
В многоэлементном анализе возникают дополнительные инструментальные трудности в виде необходимости смены источника света (см. раздел И.2), но и они не являются непреодолимым препятствием для определения РЬ наряду с другими, в основном токсичными элементами. Краткая хаРактеристика перспективных методов приведена в табл. 23. 242 Таблица 23 Краткая характеристика методов атомно-абсорбционной спектрометрии, применяемых в анализе вод Определяемые зле- Способ подготовки менты к анализу Объекты исследова- ния Предел опреде- ления, мкг/л Литера- тура Пламенная ААС Сс1, РЬ РЬ Си, РЬ, Хп Нет Выделение РЬН„ Выпарив ание 4,0 5,0 2,2 Питьевая вода [653~ [1336~ [108~ Маломинерализо- ванные воды Природные воды Морская вода [399~ [115) [506] [617] [71Й [826~ 5,0 4,0 0,025 0,04 10,0 0,4 РЬ, Хп Соосаждение Экстр акция Соосаждение М,РЬ,Хп Экстракция Нет Фильтрование Сс1, Си, Мп, Сд, РЬ Са, На, РЬ Ад, Со, Си, Са, Си, РЬ РЬ Сточные воды Дисперсная фаза Непламенная ААС Питьевая вода Речная вода, вода скважин, промыш- ленные стоки Природные воды Сточные воды Морская вода Экстракция Нет РЬ РЬ [11363 [657] 10,0 1,0 [638~ [7181 [12611 0,5 [13691 Электролиз Нет 0,02 0,05 Тяжелые металлы Сд, Си, РЬ Сс1, РЬ РЬ и ряд переход- ных элементов То же Сд, Со, Си, %, РЬ Экстракция или ион- ный обмен То же Э кстракция 1,0 [10131 0,01 .
л [375] Воды морей и океанов Загрязненная мор- ская вода РЬ 1,0 [907~ Нет 243 Сравнение пламенного и непламенного вариантов [7181 приводит к выводу, что последний при малой концентрации свинца в необработанных и неочищенных сточных водах не дает надежных результатов без предваРительного концентрирования. Для таких объектов рекомендован значительно более быстрый метод, в котором предварительная обработка пробы ограничивается добавлением к 200 мл анализируемой жидкости Низ до 1%-ной концентрации и дальнейшим перемешиванием в гомогенизаторе мешалкой из Т1 со скоростью 8000 об/мин в течение 5 мин.
Влагодаря такой обработке улучшается воспроизводимость результатов анализа и отпадает надобность в длительном кислотном разложении пробы. В 1 л необработанных сточных вод этим методом найдено 99 мкг, в очищенных— 2б мкг РЬ при относительном стандартном отклонении соответственно 4,2 и 4,7%. Анализ проводили в атмосфере аргона с применением графитового атомизатора и спектрометра Перкин-Элмер, модель 305. Условия сушки, озоления и атомизации таковы: 100'С, 30 с; 350'С, 5 с и 2300 С, 5 с. Расчеты вели по пику 283,3 нм. Простой и почти универсальный метод предложен в работе [6571 для и буровых скважин, а также промышленных стоков до — БО~ — о 1420 и и после очистки, содержащих (в мг/л): С1 — до 1150, 4 — до и Ха — до 760 при общей жесткости в пересчете на СаСОз 1530 мг/л. Несмотря на высокую засоленность, матричный эффект практически полностью устраняется добавлением в пробу 1 об.% НХОз и 0,5 г/л лантана в виде 1.аС1з.
Присутствие лантана изменяло кристаллическую структуру солевого остатка на стадии озоления, а это сокращало окклюзию свинца. Сверх того, добавки стимулировали количественное испарение свинца на стадии атомизации и увеличивали продолжительность жизни графитовои тру ки, служ ф б и, служившей для анализа 600 проб. Однако введение еще большего количества лантана усиливало разрушение графита. Перед использованием рекомендовали кондиционировать трубку пятикратной инъек цией раствора с концентрацией Ьа 5 г/л. Печь работала в контроли- 7 5оС руемом температурном режиме по следующей программе: сушка— 5 с; озоление — 350 — 650 С, 25 с; атомизации — 650 — 2300 С, 2,5 с; очистка — 2300 С, 7,5 с.
Аналитический сигнал при 217,0 нм регистрировали на спектрофотометре П--251 с дейтериевым корректором фона. В отобранные пробы вводили 0,1% об. НХОз, необходимое количество добавок, устраняющих влияние матрицы, и брали на анализ 20 мкл автоматическим пробоотборником. Стандартные растворы готовили ежедневно на 0,1%-ной НХОз. Продувку осуществляли азотом. В указанных условиях предел определения составлял 1 мкг/л. Для анализа загрязненных морских вод пригоден описанный выше метод [907~ (см. У1.2.2) с тем же пределом определения РЬ. В автоматизированном варианте метод позволяет выполнить 50 акали о д анализов в день. При более высоких требованиях к чувствительности может быть полезен метод советских ученых [375~, рассчитанный на определение в морских водах и льдах тех неорганических форм нахождения РЬ, которые переходят в истинный раствор при рН 4,0. Экстракционное концентрирование и реэкстракция обеспечивают количественное отделение от макро- компонентов пробы Сй, Со, Си, %, и РЬ, определяемых методом непламенной ААС, калиброванным с применением стандартных образцов для анализа вод СОВ-3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
