分類:檢驗分析:技術資訊

海 水 中 鎘 、 鉻 、 銅 、 鐵 、 鎳 、 鉛 、 鋅 檢 測 方 法
— APDC 螯 合 MIBK 萃 取 原 子 吸 光 譜 法 —
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幸運草

   

中 華 民 國 八 十 三 年三 月 九 日 ( 83 )
環 署 檢 字 第 00540 號NIEA W309.20A

一 、 原 理

    海 水 中 鎘 、 鉻 、 銅 、 鐵 、 鎳 、 鉛 、 鋅 等 金 屬 離
子 在 適 當 之 PH範 圍 , 與 4_15_01.gif (892 bytes) 咯 烷 二 硫 代 氨 基 甲 酸 銨 形
成 錯 化 合 物 , 經 萃 取 至 甲 基 異 丁 基 酮 溶 劑 層 後 , 以
原 子 吸 收 光 譜 儀 在 特 定 波 長 測 定 吸 光 度 定 量 之 。

二 、 適 用 範 圍

    本 方 法 適 用 於 海 水 中 鎘 、 鉻 、 銅 、 鐵 、 鎳 、 鉛
、 鋅 之 檢 驗 。 鉻 、 銅 、 鐵 、 鎳 、 鉛 之 檢 驗 靈 敏 度 約
為 1∼ 2 μ g/ L, 鎘 、 鋅 之 靈 敏 度 約 為 0.5μ g/ L。

三 、 設 備

( 一 ) 原 子 吸 收 光 譜 儀 : 包 括 各 種 金 屬 燈 管 、 原 子
    化 火 焰 、 單 色 光 鏡 ( Monochromator) 、 光 電 偵 檢
    器 ( photoelectric detector ) 及 有 關 電 子 放 大 裝 置 。
    各 元 素 之 使 用 波 長 如 下 表 :
元 素
波長
(mm)
228.8 357.9 324.8 248.3 232.0 217.0
283.3
213.9

( 二 ) 排 氣 口 : 在 燃 燒 頭 上 端 15 ∼ 30公 分 處 , 置 排
    氣 口 、 抽 氣 以 除 去 火 焰 中 的 薰 煙 及 蒸 氣 。

四 、 試 劑

( 一 ) 蒸 餾 水 : 去 離 子 蒸 餾 水 。

( 二 ) 硝 酸 溶 液 , 1N: 緩 慢 將 64mL濃 硝 酸 (HNO3
    加 入 於 約 800mL蒸 餾 水 , 稀 釋 至 1L。

( 三 ) 氫 氧 化 銨 溶 液 , 1N: 將 68mL濃 氨 水 ( NH4OH)
    加 入 蒸 餾 水 , 稀 釋 至 1L。

( 四 ) 甲 基 異 丁 基 酮(methylisobutyl ketone,簡 稱MIBK)
    , 視 需 要 蒸 餾 純 化 之 。

( 五 )  4_15_01.gif (892 bytes)咯 烷 二 硫 代 氨 基 甲 酸 銨 溶 液 : 溶 解 2g 4_15_01.gif (892 bytes)
    烷 二 硫 代 氨 基 甲 酸 銨 (ammoniumpyolidine
    dithiocarbamate , 簡 稱 APDC)於 蒸 餾 水 , 稀 釋 至 100
    mL , 以 同 體 積 之 MIBK 萃 取 30 秒 , 保 留 水 層 , 使
    用 前 配 製 。

( 六 ) 水 飽 和 之 甲 基 異 丁 基 酮 : 於 分 液 漏 斗 中 , 混
    合 1 份 MIBK 與 1份 蒸 餾 水 , 充 分 振 盪 30秒 後 , 靜
    置 使 分 兩 層 , 保 留 MIBK 層 供 用 。

( 七 ) 金 屬 儲 備 溶 液 , 使 用 市 售 品 或 依 下 述 方 法 配
    製 。
    1. 鎘 儲 備 溶 液 : 在 1,000mL量 瓶 內 , 溶 解 1.000g 鎘
    金 屬 ( 純 度 > 99.9%) 於 最 小 體 積 之 1+1鹽 酸 HCl )
    溶 液 , 以 蒸 餾 水 稀 釋 至 刻 度 ; 1.00mL=1.00mg Cd。

    2. 鉻 儲 備 溶 液 : 在 1,000mL量 瓶 內 , 溶 解 2.828g 無
    水 重 鉻 鉀 ( K2Cr2O7) 約 200mL 蒸 餾 水 , 加 入
    1.5 mL 濃 硝 酸 , 以 蒸 餾 水 稀 釋 至 刻 度 ; 1.00mL =
    1.00 mg Cr。

    3. 銅 儲 備 溶 液 : 在 1,000mL量 瓶 內 , 溶 解 1.000g 銅
    金 屬( 純 度 >99.9%) 於 15mL 1+1 硝 酸 溶 液 , 以 蒸
    餾 水 稀 釋 至 刻 度 ; 1.00mL=1.00mg Cu。

    4. 鐵 儲 備 溶 液 : 在 1,000mL量 瓶 內 , 溶 解 1.000g 鐵
    絲 純 度 > 99.9%) 於 50mL 1+1硝 酸 溶 液 , 以 蒸 餾
    水 稀 釋 至 刻 度 ; 1.00mL=1.00 mg Fe。

    5. 鉛 儲 備 溶 液 : 在 1,000mL量 瓶 內 , 溶 解 1.598g 硝
    酸 鉛(4_17_01.gif (980 bytes) ) 於 約 200mL蒸 餾 水 , 加 入 1.5mL
    濃 硝 酸 , 以 蒸 餾 水 稀 釋 至 刻 度;1.00 mL=1.00 mg Pb
    。

    6. 鎳 儲 備 溶 液 : 在 1,000mL量 瓶 內 , 溶 解 1.273g 氧
    化 鎳 (NiO) 於 最 小 體 積 之 10% 鹽 酸 溶 液 , 以 蒸
    餾 水 稀 釋 至 刻 度 ; 1.00mL=1.00mg Ni。

    7. 鋅 儲 備 溶 液 : 在 1,000mL量 瓶 內 , 溶 解 1.000g 鋅
    金 屬 ( 純 度 > 99.9% ) 於 20mL 1 + 1鹽 酸 溶 液 , 以
    蒸 餾 水 稀 釋 至 刻 度 : 1.00mL=1.00mg Zn。

( 八 ) 金 屬 中 間 溶 液 : 分 別 精 取 各 金 屬 儲 備 溶 液
    1.00mL, 置 於 100mL量 瓶 內 , 以 每 升 含 1.5mL 濃 硝
    酸 之 蒸 餾 水 稀 釋 至 刻 度 ; 1.00mL=1.00 μ g混 合 金
    屬 。

( 九 ) 金 屬 標 準 溶 液 : 精 取 10.0 mL 金 屬 中 間 溶 液 ,
    於 100 mL 量 瓶 內 , 以 每 升 含 1.5mL 濃 硝 酸 之 蒸 餾
    水 稀 釋 至 刻 度 : 1.00mL=1.00 μ g混 合 金 屬 。

( 十 ) 空 氣 : 以 空 氣 壓 縮 機 或 空 氣 瓶 供 給 , 必 須 濾
    去 水 氣 、 油 等 不 純 物 。

( 十 一 ) 乙 炔 : 商 品 級 , 鋼 瓶 壓 力 在 7Kg/ 以 上 。

五 、 步 驟

( 一 ) 取 海 水 800 mL , 以 1N 之 硝 酸 溶 液 或 氫 氧 化 銨
    溶 液 調 整 PH值 至 3 ∼ 4後 , 置 於 1L之 分 漏 斗 中 。
    個 別 元 素 萃 取 時 之 最 佳 PH值 如 下 表 :
元 素
pH 1∼6 3∼9 0.1∼8 2∼5 2∼4 0.1∼6 2∼6

( 二 ) 加 入 8mL APCD溶 液 , 振 盪 混 合 之 。

( 三 ) 加 入 33.0mL MIBK, 、 劇 烈 振 盪 混 合 1分 鐘 。

( 四 ) 靜 置 使 水 層 與 MIBK 層 分 開 , 取 MIBK 層 以 離
    心 機 分 離 去 水 , 並 保 留 水 層 以 供 製 備 標 準 溶 液
    及 空 白 試 驗 。

( 五 ) 將 儀 器 之 噴 霧 室 水 管 路 及 水 封 以 丙 酮 置 換 後
    , 再 以 MIBK 置 換 。

( 六 ) 點 燃 火 焰 後 , 吸 入 水 飽 和 之 MIBK , 調 整 乙 炔
    流 量 使 火 焰 與 吸 入 水 時 相 似 。

( 七 ) 選 擇 適 當 波 長 , 以 水 飽 和 MIBK 將 儀 器 歸 零 後
    , 吸 入 MIBK萃 取 液 , 測 定 吸 光 度 (註 1) , 由 檢
    量 求 得 金 屬 濃 度 ( μ g/ L) 。

( 八 ) 每 一 MIBK 萃 取 液 測 定 完 成 後 , 均 需 以 水 飽 和
    之 MIBK 吸 入 以 清 洗 噴 霧 室 使 歸 零 。

( 九 ) 測 定 完 畢 時 , 噴 霧 室 排 水 管 路 及 水 封 , 應 以
    丙 酮 置 換 MIBK後 , 再 置 換 蒸 餾 水 。

六 、 檢 量 線 製 備

( 一 ) 將 步 驟 ( 四 ) 保 留 之 水 層 以 20mL MIBK萃 取 二
    次 , 棄 去 MIBK層 , 保 留 水 層 , 充 分 混 合 均 勻 。

( 二 ) 分 別 精 取 0.00 , 0.50, 1.00 , 2.00 , 5.00, 10.0,
    20.0 mL 金 屬 標 準 溶 液 , 置 於 1,000 mL 量 瓶 內 , 以
    上 述 步 驟 之 水 溶 液 稀 釋 至 刻 度 。

( 三 ) 各 取 上 述 之 標 準 溶 液 800mL, 置 於 1L之 分 液 漏
    斗 中 , 調 整 pH值 至 3 ∼ 4 , 加 入 8mL APDC 溶 液 ,
    振 盪 混 合 之 。

( 四 ) 加 入 20.0mL MIBK, 劇 烈 振 盪 混 合 1分 鐘 後 , 靜
    置 使 水 層 與 MIBK層 分 開 , 取 MIBK層 , 經 離 心 分
    離 去 水 後 , 以 原 子 吸 光 譜 儀 測 定 吸 光 度 , 繪 製
    金 屬 濃 度 ( μ g/ L) — 吸 光 度 之 檢 量 線 。

七 、 參 考 資 料

( 一 ) Perkin-Elmer, Analytical Methods for Attomic Absorp-tion
    Spectrophotometry,EN-1(1971)。

( 二 ) APHA,Standard Methods for the Examination of Water and
    Wastewater, 15th Edition, pp.156∼ 157( 1981)

註 1: MIBK 萃 取 液 需 於 3小 時 內 測 定 完 成 。
註 2 :本 方 法 僅 可 測 定 六 價 鉻 , 如 欲 測 定 總 鉻 含 量 ,
   應 將 水 樣 以 濃 琉 酸 酸 化 、 煮 沸 , 並 滴 加 充 分 之
   5% 高 錳 酸 鉀 溶 液 , 直 至 煮 沸 並 滴 加 充 分 之 5%
   高 錳 酸 鉀 溶 液 , 直 至 煮 沸 10 分 鐘 粉 紅 色 不 消 失
   為 止 , 冷 卻 後 同 樣 步 驟 萃 取 之 。




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