研究文章|开放获取
Nguyen Thị Hue, Nguyen Van Hop,黄泰龙,Nguyen Hai Phong, Tran Ha Uyen, Le Quoc Hung, Nguyen Nhi Phong, "用吸附溶出伏安法测定天然水中的铬原位铋膜电极",环境与公共卫生杂志, 卷。2020, 文章的ID1347836, 15 页面, 2020. https://doi.org/10.1155/2020/1347836
用吸附溶出伏安法测定天然水中的铬原位铋膜电极
摘要
结合吸附溶出伏安法(AdSV)的发展原位铋膜电极的制备(原位以二乙三胺五乙酸(DTPA)为络合剂,在玻碳盘表面制备BiFE作为催化剂,测定了痕量的六价铬。根据此方法,在预浓缩步骤E部=−800 mV时,铋膜包覆在玻碳电极表面,同时吸附配合物Cr(III)-DTPA。除影响因素外,还研究了溶出伏安法的性能因素如沉积电位、沉积时间、平衡时间、清洗电位、清洗时间以及差分脉冲和方波伏安法的技术参数,以及Cr(III)、Co(II)、Ni(II)、Ca(II)、铁(III), ,Cl−方法的重复性好,相对标准偏差<4%(n= 9)的差分脉冲吸附溶出伏安(DP-AdSV), RSD < 3% (n= 7)为方波吸附溶出伏安法(SqW-AdSV),检测下限:LOD = 12.10−9M≈0.6 ppb(沉积电位(E部时,沉积时间(t部), LOD = 2.10−9M≈0.1 ppb (atE部 = −800 mV和t部= 160 s)分别为DP-AdSV和SqW-AdSV。该方法已成功应用于天然水体中铬的分析。
1.介绍
在自然环境中,铬以两种热力学稳定状态存在,即Cr(VI)和Cr(III)。它的毒性取决于氧化的程度;Cr(VI)是通过呼吸道引起癌症的病原体,对人类和其他哺乳动物有毒,而微量的Cr(III)为人体提供必需的矿物质。铬排放到环境中的来源是电镀、冶金、染料加工、制革、矿物和耐火材料[1,2].铬的形态不仅决定了其生态影响,而且决定了其在环境中的运动和变化。有关Cr(VI)的转化、Cr(III)在无机和有机化合物中的分布以及铬污染环境的处理的研究正日益受到重视[3.,4].
有几种灵敏的测定铬的方法,如原子吸收光谱法[5,6]等离子体发射光谱法[7,8,以及毛细管气相色谱法[9].这些方法虽然高度敏感,只有达到磅大小检测极限和通常需要preenrichment和提取阶段,从而导致样品污染,复杂的流程,并增加的成本分析,因此,它将很难要求频繁和质量环境样品的分析。为了克服这些困难,近年来,分析人员成功地应用了AdSV方法。该方法允许直接测定(即不需要提取或蒸发样品)痕量,甚至不同物体中的超铬痕量,且LOD极低,尺寸< 10−9–10−12米(10- - - - - -20.].
提出的另一个问题是在AdSV方法中使用的工作电极。目前,AdSV方法的研究大多采用悬挂汞滴电极(HMDEs) [21- - - - - -34,或静态汞滴电极(SMDE) [19,35这些材料既昂贵又很难制造。对玻璃炭盘表面汞膜电极(MFE)和铋膜电极(BiFE)的应用进行了研究,改进了其成本低、易于制造、环保型BiFE。
AdSV已与不同类型的电极和溶出伏安信号技术相结合应用,许多作者已经成功地测定了复杂物体中的痕量和超铬痕量。大多数研究使用HMDE电极,一些使用MFE电极,也有很多非原位BiFE电极(10,11,14,16,17,36]及金膜电极(AuFE) [13,15,37- - - - - -39],以及后来改良的电极[20.,36,40- - - - - -44]在复杂物体的铬分析中得到了更多的应用。所使用的配体是DTPA [1,21,22,25,26,28,32,35,45]、三乙基四胺六乙酸(TTHA) [19,29,31,37],二苯基碳酰二肼(DPCB)[23,29],邻苯二酚紫[24,30),焦棓酸(34]、红豆酸[33], neo TT [40和槲皮素[20.,常见的基本成分是CH3.醋酸缓冲液(CH3.COOH/CH3.COONa)和CH3.COONa /纳米3.;所有研究都分析了河水、海水、地下水、茶水和废水中的铬,几乎没有研究人员使用吸附溶出伏安法分析沉积物中的铬,也没有作者使用过原位BiFE用于分析环境物体中的铬。总的来说,研究从109到10-10M(或0.05 ~ 0.005 ppb)。表格1介绍了AdSV法测定铬的研究概况。
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
用AdSV法分析Cr(VI)时,Yong等[10和Lin等[11]提出吸附机理如下:
吸附溶出伏安法的第一步是将溶液中的Cr(VI)移动到电极表面,并在随后的反应中还原。
铬(六) + 3e ⟶ Cr(III);E1/2 = −0.2 V与3相比 M Ag/AgCl/KCl电极;在电极膜和溶液之间的界面上存在DTPA离子时,Cr(III)离子快速形成络合物并吸附到电极表面。该络合物的主要性质未知,一些作者[21,46]该配合物主要以Cr(III)-DTPA的形式存在2−少量Cr(III)-HDTPA−,或汗[47表明Cr(III)与DTPA的配合物以[Cr(III) (H2O)衔接)−,[Cr(III)-DTPA]2−,等等。
复合吸附后,从表面进行电位扫描−0.9 V至−1.35 五[10,或从−0.8 V到−1.4 V [11];Cr(III)-DTPA络合物被还原为Cr(II)-DTPA络合物[10,11]:
这种还原记录的信号是E1/2=−1.15 v [10,11),在E1/2 = −1.1 V与3相比 M银/氯化银/氯化钾电极。
的作用Cr(II)-DTPA配合物氧化为Cr(III)-DTPA配合物。
多亏了氧化 ,峰高,方法灵敏度高。
为了促进AdSV法的发展,我们进行了几项利用汞膜电极的AdSV法测定铬的研究,非原位铋膜电极原位铋膜电极。本文介绍了用AdSV法测定铬的结果原位铋膜电极(原位BiFE),以DTPA为络合剂和离子作为一个催化剂。文献调查显示原位BiFE从未用于吸附溶出伏安法测定铬。
2.实验
2.1.仪器和试剂
方波溶出伏安测量采用瑞士Metrohm 797 VA Computrace电化学分析仪。这些电极被插入容量为80毫升的电化学电池中。工作电极为玻碳旋转盘电极d = 2.8 ± 0.1 mm;参比电极为3 M Ag/AgCl/KCl电极,辅助电极为铂丝。所有测量均在25℃下进行 ± 1摄氏度。
采用DTPA(二乙三胺五乙酸)作为铬的络合剂。50.10−3将4.916 g DTPA溶于双蒸馏水中,再加入25%氨水溶液,直至pH达到6.0,制得M DTPA溶液。
用7.35 g K配制0.2 M Cr(VI)原液2Cr2O7(默克,纯度为95-98%),溶解,使其达到250% ml,用双蒸馏水。Cr(VI)工作溶液,如Cr(VI)10−6M和Cr(VI−7M每天从这个原液中被稀释。
0.48.10−3 M Bi(III)工作溶液由4.8.10制备−3M Bi(III)(默克公司用于原子吸收光谱分析的类型)。
以naach为原料制备了pH = 6的醋酸缓冲液3.首席运营官(默克,纯度95–98%)和CH3.COOH(默克,纯度97%)。2.5 纳米3.以纳米为原料制备了纳米溶液3.(默克,纯度95-98%)。
其他金属离子溶液,如Co(II), Ni(II), Zn(II), Cr(III), Fe(III)和Ca(II)来自相应的1000 mg/l库存溶液(默克公司用于原子吸收光谱分析的类型)。Triton X-100工作液由Triton X-100 (Merck)配制。
2.2.工作电极和吸附溶出伏安法
在这种方法中,工作电极是铋膜电极原位关于玻碳旋转盘(原位将玻碳盘电极插入包含参比电极、铂辅助电极和分析溶液(0.4.10)的电化学池中−3 M DTPA,28.8.10−5 M Bi(III),5.0.10−6M KBr, 0.4 M NaNO3., 0.4 M醋酸盐缓冲液,Cr(VI))。恒速旋转玻碳电极,观察到−800 mV沉积(沉积电压,E部),(沉积时间,t部);在此过程中,Bi(III)被还原为Bi0它附着在玻碳板的表面形成原位BiFE;同时,Cr(VI)被还原为Cr(III),在靠近电极表面的溶液层中,新的Cr(III)与DTPA形成络合物,Cr(III)-DTPA络合物吸附在电极表面原位BiFE,所以铬在表面富集原位BiFE [10].在the end of this period, the electrode stops rotating for 30–60 seconds (equilibration time,t平等的)。随后,在负电位方向上从−800 mV至−1450 同时,使用一定的溶出伏安法、微分脉冲吸附溶出伏安法(DP-AdSV)或方波吸附溶出伏安法(SqW-AdSV)记录溶出伏安图。在此期间,Cr(III)-DTPA络合物中的Cr(III)还原为Cr(II),形成Cr(II)-DTPA络合物与铬剥离峰电流的产生(我p) [10].如果不存在于溶液中,我p会很小,,存在于溶液中的Cr(II)-DTPA氧化为Cr(III)-DTPA, Cr(III)-DTPA电化学还原为Cr(II)-DTPA,循环往复,增加了Cr(II)-DTPA的高度我p[10].换句话说离子起催化剂的作用。溶解后,在+400 mV下电解清洗电极30秒,使Bi溶解o以及溶液中可能存在的其他金属。我p与溶液中Cr(VI)的浓度成正比。
在所有的实验中,对于有痕量的Cr(VI),由于不稳定,第一次测量结果必须被丢弃。记录溶出伏安图3次(n= 3),峰值电流(我p)和峰电位(Ep)值从三次重复中取平均值。
用细铝对玻碳电极表面进行抛光清洗2O3.粉末(粒径0.6μm),再用蒸馏水洗涤,再用1m NaOH除去全部铝2O3.然后将电极浸入1 M的HCl溶液中,最后用蒸馏水洗涤,用软滤纸烘干。
3.结果与讨论
3.1.差分脉冲吸附溶出伏安法(DP-AdSV原位BiFE
为了选择合适的实验条件,实验条件固定如表所示S1.采用单变量方法检验各因素的影响。剥离峰值电流的大小(我p的相对标准偏差我p(RSD)用于选择合适的试验条件。
3.1.1。醋酸盐缓冲液浓度的影响
选择醋酸缓冲液来稳定溶液的pH值。醋酸缓冲液是强烈影响Cr(III)和DTPA复合物的因素之一[10]铬(III)和DTPA之间的络合物形成通常发生在pH值下 = 6 [10,11].在chromium concentrationC铬(VI)= 3.8.10−8 M、 配体浓度CDTPA = 0.4.10−3M,和铋浓度CBi(III)= 24.10−5M,醋酸缓冲液浓度影响的调查结果(C交流)在0.1 M - 0.6 M (pH = 6)范围内显示C交流= 0.4 M是合适的。在这种情况下,峰值电流为31.36μA,重现性较好(RSD = 1.6%n=(图3)1(一)).
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
3.1.2。Bi(III)浓度和DTPA浓度的影响
先前的研究与非原位BiFE电极表明,溶液中KBr的存在增加了铋在玻璃盘表面的可持续性,同时提高了溶液的导电性[48].在醋酸盐缓冲液中C交流= 0.4 M,存在浓度为5.0.10的KBr−6米,CDTPA = 0.4.10−3M,C铬(VI)= 3.8.10−8M, a Bi(III)浓度为28.8.10−5M是合适的。在这些浓度下,峰值电流为37.6μ测定结果重复性好(RSD = 1.7%)n=(图3)1 (b)).调查结果显示,DTPA浓度的影响范围在0.1 ~ 1.0.10之间−3M到Cr的峰值电流表明DTPA浓度为0.4.10−3 M是合适的(图1)1 (f)).
3.1.3。影响纳米3.浓度
在…面前 ,铬的峰值电流(我p)明显增强。许多作者认为离子作为氧化剂,使Cr(II)-DTPA配合物转变为Cr(III)-DTPA配合物,从而增加了电极表面的Cr(III)浓度,从而导致我p[10,11,21].在C交流 = 0.4 MCKBr= 5.0.10−6米,CDTPA = 0.4.10−3米,CBi(III)= 28.8 .10−5M,C铬(VI)= 3.8.10−8米,我p增加了NaNO3.浓度从0.1增加 M到0.4 M(数字1 (e)和2(c)).然而,当NaNO3.浓度大于0.4 M时,基线升高,可能污染分析液。当纳米3.浓度等于0.4 M时,峰值电流为17.6µ方法测定,重复性好(RSD = 3.7%)n= 2)。纳米3.选择浓度值0.4 M进行进一步研究。
(一)
(b)
(c)
3.1.4.沉积电位的影响(E部)及存放时间(t部)
当C交流 = 0.4 MCKBr= 5.0.10−6米,C铬(VI)十亿分之= 2,CDTPA = 0.4.10−3M,CBi(III)= 28.8.10−5M,沉积电位在−700 mV ~−1000 mV范围内影响的测量结果如图所示1 (c)溶出伏安法如图所示2(a).
从这个结果可以看出,当E部=−800mv,峰值电流为42.1µA,重复性好(RSD = 1.3%n= 3)。Edep−800 mV为进一步研究对象。
在满足上述条件的情况下,以及E部等于−800mv,我p在沉积时间(t部)大于80秒,这意味着它趋于饱和(图1 (d)).t部的50秒为下一个实验(溶出伏安法在t部= 50 s如图所示2(b)).
3.1.5。电极转速的影响(ω)及平衡时间(t平等的)
将电极的转速提高到一定的值,可以提高传质效果,使富集效果更好。电极的转速在800转至2400转的调查结果表明ω2000转是合适的。富集阶段结束时,在规定的一段时间内不应旋转电极,以保持溶液安静,电极表面稳定(这个时间也称为平衡时间,用符号表示t平等的).我p根据t平等的显示,t平等的50岁是合适的。
3.1.6。清洗电位的影响(E清洁)清洁时间(t清洁)
在每次溶出伏安法的末端清洁碳玻璃圆盘电极的表面是必不可少的,因为它将为后续的测量创造重复的电极表面。根据本节中的实验条件3.1.3.,调查结果的影响E清洁在200毫伏到500毫伏和t清洁在60到120秒的范围内显示E清洁等于300mvt清洁等于110秒,这很合适。
3.2.方波吸附溶出伏安法原位BiFE
一些作者认为,除了差分脉冲溶出伏安技术外,方波溶出伏安法还可以用来记录信号(目前称为方波吸附溶出伏安法(SqW-AdSV)),也可以用来测定非常灵敏的铬。根据初步确定的实验条件如表所示S1采用与DP-AdSV方法相似的方法研究了各因素的影响,得到了适宜的SqW-AdSV(使用原位测定Cr(VI),如表所示S2.
3.3.干扰
铬(VI)测定干扰物包括金属阳离子,其溶出峰电流接近于铬的溶出峰电流,以及能与铬和铋(III)形成络合物或共轭形式的阴离子,并能吸附在表面上原位BiFE和表面活性剂可以吸附到电极的工作表面。
干扰的影响可以通过剥离峰值电流(RE)的相对误差值来估计。将RE考虑为我p等于RE forC(因为我p= kC)。重新对我p(或C)等于½Horwitz函数RSD(RE)时被接受我p (Cr)≤½相对标准偏差霍维茨=½。2(1−0.5 lgc)= 32%C=十亿分之0.2)。RE的计算方法如下: 其中RE是剥离峰值电流的相对误差值,我p(Cr)0是不添加干扰的剥离峰值电流,以及我p(Cr)为附加干扰时的剥离峰值电流。
3.3.1。干预研究
当铬(III)浓度约为铬(VI)浓度的100倍时,铬(III)的浓度为铬(VI)浓度的100倍我p无显著变化(RE < 18%)。事实上,很少遇到铬(III)比C高300倍铬(VI),因此可以假设Cr(III)不会影响Cr(VI)的测定。本次调查再次证实Cr(III)不会影响Cr(VI)的测定(表S3和图S3).
在pH = 5-6的醋酸缓冲液中,Zn(II)、Co(II)和Ni(II)的溶出峰电流接近于Cr(VI)的溶出峰电流,因而会影响Cr(VI)的测定。Ep(锌)≈−1040 ÷−1050 mV,Ep(Co)≈−1290 ÷−1300 mV,Ep(Ni)≈−1080 ÷−1100 mVEp(Cr)≈−1180 ÷−1240 mV。
从实验结果约3.8 10−9M (0.2 ppb)铬浓度,120 s沉积时间,适用条件如表所示2我们已经看到,当Zn(II)浓度比Cr(VI)浓度(RE)大800倍时,Zn对铬的测定没有影响Ip(Cr)≤16%)(表2),因此我们可以在自然水体中检测到Zn(II),因为通常Zn(II)的浓度比自然水体中Cr(VI)的浓度小500倍(见表)2).当Co(II)和Ni(II)浓度比Cr(VI)浓度(RE)大90倍时,Co和Ni对铬的测定没有影响我p (Cr) = 钴(II)为1.7-8.0%,镍(II)为3.9-19.4%(表2).
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
条件:C
铬(VI)= 3.8.10−9 M = 0.2 ppb;C
Bi(III)= 28.8.10−5M;t
广告= 120年代;E
清洁 = 400 mV;t
清洁= 100年代;U
一步= 6 mV;= 210 mV / s;∆E= 30 mV;f= 35赫兹。;= 2000转;C
DTPA= 0.4毫米;C
交流 = 0.4 MC
NaNO3 = 0.4 ME
广告 = −800 mV。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
在天然水体中,Fe(III)和Ca(II)通常以高浓度的mM存在;在海水中,Ca(II)的浓度相当高,约为10−2÷10−3M,因此有必要考察Fe(III)和Ca(II)对Cr(VI)溶出峰电流的影响。表中的结果S4结果表明,当Fe(III)和Ca(II)的浓度增加到36.10−6M和50.10−6 M、 分别表示Fe(III)和Ca(II)的浓度约为Cr(VI)浓度的10000倍,Cr(VI)的测定不受影响,RE小于17%。
在天然水中,Cl−和离子有显著的浓度(mM或更大),它们可以与研究溶液中存在的金属形成络合物,因此可能影响Cr(VI)的测定。探讨Cl−和 ,用Cl进行了一系列实验−浓度范围为0 ~ 281.7.10−3M和浓度范围从0到10.4.10−3M。表中的结果S5表明Cl−不影响Cr(VI)的测定什么时候CCl−取值范围是0 ~ 14.09。10−3M。当CCl−是否大于28.17.10−3M(近似等于Cl−在微咸水中的浓度),Cl−影响用RE > 32%测定Cr(VI)。因此,在分析高Cl样品中的Cr(VI)时−浓度,有必要服用氯−样品的去除方法。不影响SqW-AdSV/原位采用BiFE法,RE < 27%。
在吸附溶出伏安法中,表面活性剂可以吸附在工作电极表面,从而影响金属配合物在工作电极上的吸附过程。Triton X-100(聚乙二醇)是一种典型的非离子表面活性剂,通常用于观察表面活性剂对吸附溶出伏安法的影响。研究了Triton X-100在0 ~ 93浓度下的影响。10−9M,结果见表S6结果表明,当Triton X-100浓度增加到Cr(VI)浓度的25倍时,在RE < 8%时仍不影响Cr(VI)的测定。
事实上,天然表面活性剂的浓度很少大于77.10−9M,因此,可以假定它们不影响Cr(VI)的测定。因此,用吸附溶出伏安法测定Cr(VI)时,不需要从分析溶液中去除表面活性剂。
在某些情况下,天然水和废水含有许多有机物质,包括表面活性剂。在使用紫外线照射和在酸性混合物中分解之前,有必要对样品进行处理,以排除有机物质。
3.4.DP-AdSV和SqW-AdSV方法的可靠性评价
3.4.1。可重复性
重复记录7条溶出伏安线(n= 7) on the same意为“在同一方面”原位BiFE根据DP-AdSV或SqW-AdSV方法如图所示3.表明我p在这两种方法中,RSD具有良好的重复性 < 4% (n = 9) 及区署 < 3% (n= 7),分别为DP-AdSV和SqW-AdSV。铬的溶出峰(Ep)是可以忽略的,只有大约20 mV的正向。
(一)
(b)
3.4.2。线性范围和检测限
在适当的实验条件下,研究了SqW-AdSV和DP-AdSV两种方法的线性范围和LOD,如表所示S2溶出伏安法规范见表S1,得到以下结果:
(1)线性范围.对于SqW-AdSV方法,我p和C铬(VI)在范围内有良好的线性相关C铬(VI) = 0.3 ÷ 1.8 具有相关系数的ppb(R)的0。9994(线性回归方程见图4(一),溶出伏安法如图所示4 (b)).
(一)
(b)
(c)
(d)
DP-AdSV方法在范围内具有良好的线性相关性C铬(VI)= 2 ÷ 12 ppb withR= 0.9989(线性回归方程如图所示4 (d)).
(2)灵敏度.SqW-AdSV方法的灵敏度为23µA/ppb)约为DP-AdSV (0.682µ/磅)的方法。
(3)检测限和定量限.对于SqW AdSV(当E部 = −800 mV和t部= 160 s): LOD = 0.1 ppb;LOQ = 0.3 ppb。DP-AdSV(当E部 = −800 mV和t部= 50 s): LOD = 0.6 ppb;LOQ = 2 ppb。
因此,SqW AdSV方法实现的线性范围比DP AdSV方法窄,但其灵敏度比DP AdSV方法高(由于其LOD较低且斜率线性较大)。可以说,在LOD如上所述的情况下,DP AdSV和SqW AdSV方法可用于原位用BiFE测定微量Cr(VI)。
3.5.用SqW-AdSV法测定天然水中铬原位BiFE
在天然水样中,铬通常以Cr(VI)和Cr(III)两种形式存在。经研究,SqW-AdSV/原位BiFE方法识别Cr(VI)并确定总Cr(VI) + Cr(III)如果在样品分解过程中,添加额外的氧化剂将Cr(III)氧化为Cr(VI)。因此,我们可以通过测定Cr(VI)来测定单独形式的铬( )和总铬(VI) + (III)( ).因此,Cr(III)含量是( )和( ).
基于上述结果,可以应用SqW-AdSV/原位用LOD测定微量铬(VI)的方法 ≈ 0.1 ppb.有了该LOD,SqW AdSV/原位BiFE可以直接测定自然水体中Cr(VI)的含量,不需要富化阶段,这是SqW-AdSV/BiFE法的一大优点。
为了回答天然水样中铬含量的分析方法是否适用的问题,我们进行了实验(通过认证标准物质(CRM))和一些天然水样的分析来验证其正确性。在上述实验的基础上,提出了用SqW-AdSV法分析自然水体中Cr(VI)和总Cr(III, VI)的过程。
3.5.1.通过标准样品分析对分析方法进行质量控制
为了确认SqW AdSV方法在使用BiFE电极分析铬痕量时的实际适用性,有必要在分析标准样品时通过评估准确度和重复性来控制分析方法的质量。
(1) 地表水样本.选择地表水认证材料参考(SPS-SW1批122)来评价方法的准确性。样品铬含量的实际值为2.00±0.02 ppb(95%可信边界)e=±0.02 ppb)。使用SqW-AdSV分析标准SPS-SW1地表水(CRM)样品原位实验条件下的BiFE如表所示3.。重复分析3次。将溶液注入电解槽的体积为2 mL,电解槽中的溶液体积为10 毫升。
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
表中的结果4表明SqW-AdSV/原位BiFE具有良好的重复性(重复3次的标准偏差为4%,小于基于Horwitz函数的标准偏差(RSD)的一半H= 2(1−0、5 lgc);当铬浓度为2ppb时,霍维茨方程的标准差为41%)[49],铬含量在CRM样品的95%置信区间内,具有较好的准确性。
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
(一)[Cr(VI)]为电解质中Cr(VI)的浓度减去空白。白色样品[Cr(VI)] = 0.034 ppb;CCr为样品中的Cr含量(由公式计算:C
Cr=[铬(VI)]。V
2/V
1).V
1:进入电解槽的溶液体积(V
1 = 2. ml),V
2:电解槽内溶液的体积(V
2= 10 mL), S为标准差。实验条件如表所示3.. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(2) 海水样本.SqW AdSV对标准海水CRM编码NASS 6的分析/原位实验条件如下表所示3..
由于NASS 6海水中铬的浓度太小,不能直接分析,因此仅使用NASS 6标准样品作为分析和效度的基质。NASS 6样品中铬含量的实际值为0.116±0.008 ppb(95%置信限)e=±0.008 ppb)。将NAAS 6标准样品加入标准Cr(VI)溶液,使其达到2 ppb、6 ppb和10 ppb的3个水平,然后用标准添加样品进行分析,确定回收率。
结果表明,SqW-AdSV/原位根据AOAC(美国分析化学家协会)在分析1.0至10%的水平时,用于海水样品中铬分析的BiFE具有良好的准确性(可回收率为94%至109%) ppb,可达到80%至110%的回收率[50].因此,用该方法分析海水样品中的铬是可行的(表1)5).
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
一个复苏= (x2−x1)。·100 /x
0;S为标准差;实验条件如表所示3.. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
线性范围、灵敏度、检出限和准确度的测定结果表明,SqW-AdSV/是可行的原位用BiFE测定地表水和海水中的铬。
3.5.2。实际样品分析
为了测试应用SqW-AdSV/的可能性原位采用BiFE法对顺化省不同地区的水环境、井水、自来水、泻湖水和海水中的铬进行分析。
水样在干净的PET瓶中采集,用浓盐酸(500μl HCl/500 通过0.45过滤样品 μM多孔玻璃纤维滤纸,过滤后立即分析。
收集和储存的样品直接分析(通过0.45过滤μm多孔玻璃纤维滤纸),用SqW-AdSV/测定Cr(VI)含量原位BiFE;样品分解后,用(a)法测定样品总铬含量((a):加入50μ1毫升浓盐酸,25μl H2O2将35%至50毫升样本放入特富龙杯中,煮沸90分钟,冷却后调整至25毫升)[51].
样品采用SqW-AdSV/进行分析原位按照BiFE的流程如图所示S2.实际样本分析结果见表6.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.结论
使用原位BiFE电极与DTPA络合配体在pH为6的醋酸缓冲溶液中,KBr和离子法、DP-AdSV法和SqW-AdSV法可分别测定0.3 ppb和2.0 ppb的六价铬。该方法已成功应用于越南顺化省部分地区的泻湖水、井水、自来水和咸水等天然水样的铬分析。这C铬(VI + 3)。用SqW-AdSV/分析水样原位该方法在世界各国的自来水、河水、井水等实际水中铬的测定中得到了满意的应用。上述实际水样中铬的测定可在60 min内完成。
数据可用性
用于支持本研究发现的数据可由通讯作者要求提供。
的利益冲突
作者声明他们没有利益冲突。
补充材料
表S1: DP-AdSV和SqW-AdSV使用原位BiFE。表S2:使用原位BiFE的DP-AdSV和SqW-AdSV方法的适宜实验条件。表S3:铬(III)的影响。图S1:在检测铬(III)影响时,铬(VI)的SqW-AdSV/BiFE原位溶出伏安图。表S4: Fe(III)和Ca(II)的影响。表S5: Cl的影响−诸如此类42−.表S6: Triton X-100的影响。图S2:…的示意图CCr(六) + 三) SqW AdSV/原位BiFE法水样分析程序。(补充材料)
参考文献
- 李彦宏和薛浩,“通过催化阴极溶出伏安法测定天然水中的Cr(III)和Cr(VI)物种,”分析Chimica学报,第448卷,第2期。1-2,页121-134,2001。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- A. Bobrowski, A. Królicka,和J. Zarębski,“铬的伏安法测定和形态分析的特性综述”,电分析第21卷第2期13, pp. 1449-1458, 2009。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- B. R. James, J. C. Petura, R. J. Vitale,和G. R. Mussoline,《从土壤中提取六价铬:五种方法的比较》,环境科学与技术,第29卷,第2期9,第2377 - 2381,1995年。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- R. J. Vitale, G. R. Mussoline, J. C. Petura,和B. R. James,“从土壤中提取六价铬:碱性消化法的评价”,环境质量杂志,第23卷,第2期。6,页1249-1256,1994。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- U. dirikli, M. Soylak, and L. Elci, "用氢氧化铈共沉淀后的火焰原子吸收光谱法测定总铬",环境监测及评估第138卷第1期1-3,页167-172,2008。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- 姚磊,朱勇,徐伟等,“分散性固相萃取与分散性液-液微萃取相结合用于石墨炉原子吸收光谱法测定水样中Cr (III)和Cr (VI)的顺序形态和富集”,工业与工程化学杂志,第72卷,第189-195页,2019。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- H. Sereshti, V. Khojeh,和S. Samadi,“用电感耦合等离子体光学发射光谱法优化分散性液-液微萃取,同时测定自然水体中的重金属的实验设计,”塔兰塔,第83卷,第83期3,第885-890页,2011。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- 徐瑞秋朱,L.-y。赵德胜等,“介孔二氧化硅中铬的形态分析与电感耦合等离子体质谱分析,”塔兰塔,第195卷,第173-180页,2019年。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- A. J. Laghari, M. Y. Khuhawar, and L. A. Zardari,“吡咯烷二硫代氨基甲酸盐金属螯合物的毛细管气相色谱分析”,分离科学杂志,第30卷,第2期16,第2727-2732页,2007。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- L.Yong,K.C.Armstrong,R.N.Dansby Sparks,N.A.Carrington,J.Q.Chambers和Z.-L.Xue,“血液样本中痕量铬的定量分析。高级氧化过程与催化吸附溶出伏安法的结合,”分析化学第78期21, pp. 7582-7587, 2006。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- Lin L., N. S. Lawrence, S. Thongngamdee, J. Wang, Y. Wang, and Y. Lin, " Catalytic adsorption stripping determination of痕量铬(VI) in the bismusth film electrode, "塔兰塔,第65卷,第144-148页,2005。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- B. Bas’,“催化吸附溶出伏安法测定六价铬的新型汞膜银基电极”分析Chimica学报,第570卷,第195-201页,2006。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- N. H. Du, N. T. Luyen, N. K. Manh等,“用4-硫吡啶修饰的铂旋转圆盘电极上电沉积的金纳米薄片测定ppt水平的铬(VI)”,美国分析化学杂志,第06卷,第2期5, pp. 457-467, 2015。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- E. Chatzitheodorou, A. Economou, and A. Voulgaropoulos,“用铋膜电极上的方波吸附溶出伏安法测定痕量铬”,电分析,第16卷,第5期。21,页1745-1754,2004。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- H.Han,D.Pan,D.Liu和X.Hu,“在立方纳米碳化钛负载金纳米粒子修饰电极上阴极溶出伏安法测定沿海水域中的铬,”海洋科学前沿,第75卷,第5期2, pp. 1-7, 2015。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- E. O. Jorge, M. M. Rocha, I. T. E. Fonseca,和M. M. Neto,“旋转圆盘铋膜电极上铬的溶出伏安法测定和形态分析的研究”,塔兰塔,第81卷,第556-5642010页。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- 张骞,钟世伟,苏俊丽,李学军,邹华,“在改进的铋膜电极上方波吸附阴极溶出伏安法测定痕量铬”,电化学学会号,第160卷。4, pp. 237-242, 2013。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- R.欧阳,W. Zhang, S. Zhou等,“改进的Bi膜包裹单壁碳纳米管的超灵敏电化学检测痕量Cr (VI)”,ElectroChimica学报,第113卷,第686-693页,2013。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- A.S.Misiego、R.M.G.Carra、P.A.Carracedo和M.E.M.Torre,“通过吸附溶出伏安法测定铬(少量):方波与微分脉冲的比较研究,”分析和生物分析化学,第376卷,no. 27,第1119-1125页,2003。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- S. Sadeghi和A. Garmroodi,“一种使用改性多壁碳纳米管/槲皮素丝网印刷电极测定Cr (III)存在时的高灵敏度和选择性电化学传感器,”材料科学与工程:C第33卷第3期8, pp. 4972-4977, 2013。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- “用差分脉冲吸附溶出伏安法测定模拟P.W. R冷却剂中可溶性铬”塔兰塔,第34卷,第934-944页,1987年。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- A. Bobrowski, B. Ba´s, J. Dominik, E. Niewiara,“利用催化吸附溶出伏安法和切向流动过滤研究污染水中的铬形态”,塔兰塔,第63卷,第2期4, 2004。视图:谷歌学术搜索
- C.Elleouet、F.Quentel和C.Madec,“通过电化学方法测定水中痕量铬(VI)”分析Chimica学报第257卷2,第301-308页,1992。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- D. V. Vukomanovic, G. W. vanLoon, K. Nakatsu, D. E. Zoutman,“邻苯二酚紫吸附溶出伏安法测定铬(VI)和(III)”,微量化学杂志(第57卷)1,页86-95,1997。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- E. Panaščikaitė, I. Latvėnaitė,和S. Armalis,“催化吸附溶出伏安法测定水泥中铬”,Chemija第22卷第2期4, pp. 210 - 215,2011。视图:谷歌学术搜索
- L. Husakova, A. Bobrowski, J. Sramkova, A. Krolicka,和K. Vytras,“催化吸附溶出伏安法与电热原子吸收光谱法测定人尿中微量钴和铬”,塔兰塔,第66卷,第4期,第999-10042005页。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- J. Kiptoo, J. C. Ngila,和G. M. Sawula,“电镀厂废水中镍和铬的形态研究”,塔兰塔号,第64卷。1,页54-59,2004。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- M. Korolczuk,“在DTPA和硝酸盐存在下用吸附阴极溶出伏安法快速和便宜地测定铬”,费森尤斯分析化学杂志,第367卷,第2期。8,页761-762,2000。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- M. Goldoni, A. Caglieri, D. Poli等,“镀铬工人呼出气体冷凝液和环境空气中六价铬的测定”,分析Chimica学报,第562卷,第5期。2,页229-235,2006。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- O. Dom´ınguez和M. Julia Arcos,“通过吸附溶出伏安法同时测定痕量铬(VI)和铬(III)”,分析Chimica学报,第470卷,第241-252页,2002年。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- 吸附溶出伏安法测定镓中的铬,"塔兰塔第45卷第5期2,页433-436,1997。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- F. Scholz, B. Lange, M. Draheim, J. Pelzer,“用DTPA和硝酸盐催化吸附溶出伏安法测定铬”,费森尤斯分析化学杂志号,第338卷。5,第627-629页,1990。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- S. Abbasi和A. Bahiraei,“用红豆酸高灵敏催化吸附溶出伏安法测定食品和水样中六价铬”,食品化学号,第133卷。3,第1075-1080页,2012。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- V.Arancibia,E.Nagles,M.Gómez和C.Rojas,“在邻苯三酚红存在下,应用选择性累积电位,通过吸附溶出伏安法测定水样中Cr(VI)和Cr(III)的形态,”国际电化学科学杂志, vol. 7, pp. 11444 - 11455,2012。视图:谷歌学术搜索
- M. Korolczuk和M. Grabarczyk,“在二乙三胺五乙酸(DTPA)存在下流动系统中Cr (VI)的伏安法测定分析Chimica学报第387卷第1期1,第97-102页,1999。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- J. Saturno, D. Valera, H. Carrero, and L. Fernández,“在微/纳米结构铋膜电极上的铅、镉和微量铬的电分析检测,”传感器和执行器B:化学第159卷第1期1, pp. 92-96, 2011。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- R. Torabi Kachoosangi和R. G. Compton,“使用金膜修饰碳复合电极的伏安法测定铬(VI)”,B, vol. 178, pp. 555-562, 2014。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- 欧阳锐,布拉格,钱伯斯。雪,Zi-L。“用于高灵敏度电化学检测铬(VI)的金纳米粒子的花状自组装”,薛,分析Chimica学报,第722卷,第1-7页,2012。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- S. A. Tukur, N. A. Yusof, R. Hajian,和N. R. Hajian,“线性扫描阳极溶出伏安法:使用合成的金纳米颗粒修饰的丝网印刷电极测定铬(VI)”,化学科学杂志,第127卷,第127期6, pp. 1075-1081, 2015。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- A. M. OMahony, M.´l D. Scanlon, A. Berduque et al, " liquid|liquid interface of chromium (VI)的伏安法",电化学通讯,第7卷,976-982页,2005。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- I. Svancara, P. Foret,和K. Vytras,“在表面活性剂修饰的碳糊电极上以铬酸盐形式测定铬的研究”,塔兰塔号,第64卷。4,页844 - 852,2004。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- S. A. Miscoria, C. Jacq, T. Maeder,和R. Martin Negri,“强酸介质中铬(VI)电分析传感的丝网印刷电极”,传感器和执行器B:化学, vol. 195, pp. 294-302, 2012。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- O. Dom´ınguez-Renedo, L. Ruiz-Espelt, N. Garc´ıa-Astorgano,和M. Julia Arcos-Mart´ınez,“使用金属纳米颗粒修饰碳丝网印刷电极的电化学测定铬(VI)”,塔兰塔,第76卷,第854-858页,2008。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- S. Wyantuti, Y. W. Hartati, M. L. Firdaus, C. Panatarani,和R. Tjokronegoro,“金纳米粒子修饰玻碳电极的制备及其在Cr (III)伏安检测中的应用”,国际科学技术研究杂志,第4卷,第1期,第135-139页,2015年。视图:谷歌学术搜索
- M. Boussemart, C. M. G. van den Berg, M. Ghaddaf,“用催化阴极溶出伏安法测定海水中的铬形态”,分析Chimica学报号,第262卷1,第103-115页,1992。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- L.Narayana,A.Suvarapu,R.Somala,P.Bobbala,I.Hwang和V.Reddy Ammireddy,“使用3,4-二羟基苯甲醛异烟酰腙(3,4-DHBINH)同时分光光度法测定铬(VI)和钒(V),”E- - - - - -化学杂志,第6卷,第459-465页,2009。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- M. R. Khan和S. B. Khoo,“在2-巯基苯并噻唑修饰的环氧石墨电极体上同时批量测定Bi (iii), Hg (ii)和Cu (ii)的优化”,分析师,第126卷,第12号,第2172-2177页,2001年。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- E. A. Hutton, S. B. Hočevar,和B. Ogorevc,“用于电化学溶出微量分析的铋膜微电极的非原位制备”,分析Chimica学报,第537卷,第5期。1-2,页285 - 292,2005。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- N. G. Naseri, S. J. Baldock, a . Economou, J. Nicholas, P. R. F. Goddard,“用于铋膜电极催化吸附溶出伏安法CAdSV的一次性电化学流池”,分析生物分析化学,第391卷,第1283-1292页,2008。视图:谷歌学术搜索
- I. Taverniers, M. De Loose,和E. Van Bockstaele,《分析实验室的质量趋势》。2分析方法验证和质量保证,”分析化学的发展趋势,第23卷,第2期。第8页,535-555页,2004。视图:出版商网站|谷歌学术搜索
- j·r·迪安环境微量分析方法约翰·威利,美国新泽西州霍博肯市,2003年。
版权
版权所有©2020 Nguyen Thị Hue et al。这是一篇发布在知识共享署名许可协议,允许在任何媒介上不受限制地使用、传播和复制,但必须正确引用原作。