連續(xù)流動(dòng)分析法測定地表水中硅酸鹽

黃國娟,王曉旭

(廣西壯族自治區(qū)海洋環(huán)境監(jiān)測中心站，廣西 北海 536000)

連續(xù)流動(dòng)分析法測定地表水中硅酸鹽

黃國娟,王曉旭

(廣西壯族自治區(qū)海洋環(huán)境監(jiān)測中心站，廣西 北海 536000)

建立了連續(xù)流動(dòng)分析法測定地表水中硅酸鹽的方法。樣品經(jīng)0.45μm濾膜過濾后直接進(jìn)樣，線性響應(yīng)良好，基體干擾小，硅酸鹽方法檢出限為0.006mg/L，加標(biāo)回收率為97.5%～105%，精密度為0.1%～4.2%。該方法具有方便、快捷、檢出限低、精密度和準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足大批量樣品的分析。

連續(xù)流動(dòng)分析法； 硅酸鹽； 地表水

水體中的溶解態(tài)無機(jī)硅主要以正硅酸鹽單體的形式存在，測定水中硅酸鹽的方法主要有重量法、分光光度法、離子色譜法、連續(xù)流動(dòng)分析法等[1-3]。其中連續(xù)流動(dòng)分析法具有自動(dòng)化程度高、分析速度快、檢出限低等優(yōu)點(diǎn)[4]。本文采用連續(xù)流動(dòng)分析儀測定地表水中硅酸鹽，效果較好，可以用于大批量樣品的分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器

Auto Analyzer3連續(xù)流動(dòng)分析儀(包括進(jìn)樣器、蠕動(dòng)泵、反應(yīng)模塊、檢測計(jì))(德國布朗盧比公司)；抽濾裝置(配0.45μm濾膜)、超聲波清洗器。

1.2 試劑

硅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液(購于國家有色金屬及電子材料分析測試中心)，臨用時(shí)配制成濃度為10.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)使用液。

鉬酸胺：量取4.2mL濃硫酸邊攪拌邊加入800mL水中，再加入15g鉬酸胺和5g SDS并稀釋至1L，混合均勻后儲(chǔ)存于棕色聚乙烯瓶中，每14d更新。溶液必須是澄清無色的。

抗壞血酸：稱取50g抗壞血酸溶于700mL去離子水中，稀釋至1000mL。溶液混和均勻，儲(chǔ)存于棕色聚乙烯瓶中，每7d更新。

草酸溶液：稱取95g草酸溶于800mL去離子水中，稀釋至1000mL。溶液混合均勻，儲(chǔ)存于棕色聚乙烯瓶中。

1.3 樣品采集和保存

樣品采集后立即用0.45μm濾膜過濾，棄去初始濾液50mL，用少量濾液清洗聚乙烯樣品瓶，收集所需體積的濾液于樣品瓶中，立即測定。如果不能立即測定，則置于-20℃冰箱中冷凍保存。

1.4 方法原理

1.4.1 化學(xué)原理

在酸性介質(zhì)中，樣品中的硅酸鹽與鉬酸鹽溶液反應(yīng)生成硅鉬黃，硅鉬黃被抗壞血酸溶液還原為硅鉬藍(lán)，于820nm波長下測量吸光度，吸光值與樣品中的硅酸鹽含量成正比。

1.4.2 儀器原理

試樣與試劑在蠕動(dòng)泵的推動(dòng)下進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)模塊，在密閉的管路中連續(xù)流動(dòng)，被氣泡按一定間隔規(guī)律隔開，并按特定的順序和比例混合、反應(yīng)，顯色完全后進(jìn)入流動(dòng)檢測池，進(jìn)行光度檢測。

1.5 儀器工作條件

儀器工作條件見表1。

表1 儀器工作條件

1.6 試樣測定

正確連接硅酸鹽模塊的所有流路，啟動(dòng)自動(dòng)進(jìn)樣器、蠕動(dòng)泵、化學(xué)反應(yīng)模塊、檢測單元、數(shù)據(jù)處理軟件。

啟動(dòng)后，先用去離子水代替試劑泵入管路，檢查整個(gè)分析流路的密閉性及液體流動(dòng)的順暢性。待空白基線穩(wěn)定后(峰高線為10%左右)，開始泵進(jìn)反應(yīng)試劑，通過進(jìn)樣針將曲線最高濃度點(diǎn)進(jìn)樣，出峰后調(diào)整增益值使峰高在可視范圍內(nèi)(90% 左右)，待峰高降至基線后進(jìn)行樣品分析。

樣品測試：設(shè)置分析方法和運(yùn)行程序，將標(biāo)準(zhǔn)樣品和樣品按照設(shè)定的分析方法順序放入樣品架上。點(diǎn)擊系統(tǒng)窗口“運(yùn)行”鍵，開始運(yùn)行設(shè)定的程序。運(yùn)行自動(dòng)完成后，數(shù)據(jù)將自動(dòng)被存儲(chǔ)到結(jié)果文件中。

分析結(jié)束后，按順序泵入系統(tǒng)清洗液和去離子水清洗試劑管路，清洗完畢后排干所有管路，關(guān)閉儀器電源。取下泵壓盤，將一邊泵管塑料卡條放松，將泵壓盤倒放在原位置。

2 結(jié)果與討論

2.1 工作曲線的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)

分別量取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL 硅標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(10.0 mg/L)，定容至50.0mL。按照樣品分析的相同條件進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)樣分析，測得工作曲線。

表2 硅酸鹽的回歸方程

2.2 方法最低檢出限

配置濃度為0.100mg/L的10個(gè)超純水加標(biāo)樣品，按照樣品分析的相同條件進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)樣分析，結(jié)果分別為0.105、0.107、0.111、0.107、0.111、0.111、0.107、0.108、0.106、0.108mg/L，根據(jù)公式MDL=t(n-1,0.99)×S[7]，求出硅酸鹽方法檢出限為0.006mg/L。

2.3 方法的準(zhǔn)確度和精密度

為了考察方法的可靠性，分別對(duì)超純水水樣和實(shí)際水樣，加入硅酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液，加標(biāo)濃度分別為0.200mg/L、0.800mg/L。按照樣品分析的相同條件進(jìn)行分析，結(jié)果見表3。硅酸鹽超純水加標(biāo)回收率為103%～104%，RSD為0.1%～0.3%；硅酸鹽實(shí)樣加標(biāo)回收率為97.5%～105%，RSD為0.4%～4.2%。說明該方法的準(zhǔn)確度和精密度較好，均能夠滿足分析要求。

表3 硅酸鹽精密度和加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=6) (mg/L)

2.4 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題

(1)所配的有關(guān)試劑使用之前要超聲脫氣，或者使用孔徑0.5μm或更小的濾膜真空過濾除氣。

(2)測試時(shí)間過長基線容易漂移，應(yīng)在每10個(gè)樣品后增加基線測定。

(3)檢測計(jì)運(yùn)行過程中不要移動(dòng)數(shù)字比色計(jì)的蓋子，以免偏移的光線影響測量。

(4)樣品中的磷酸根離子能與鉬酸銨絡(luò)合，并被還原劑還原成磷鉬藍(lán)，對(duì)硅鉬藍(lán)形成干擾，而在加入抗壞血酸前加入草酸能破壞磷鉬藍(lán)，消除干擾。

(5)樣品貯存及試驗(yàn)過程中與玻璃器皿接觸有一定干擾。若用玻璃器皿時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行全程空白試驗(yàn)，用扣除空白的方法消除玻璃器皿的影響。

3 結(jié)論

用連續(xù)流動(dòng)分析法測定地表水中硅酸鹽，靈敏度高，檢出限低，精密度和準(zhǔn)確度均較好，自動(dòng)化程度高，適合大批量的樣品分析。

[1]狄俊偉,劉全德,李文遐.浮選萃取分光光度法測定痕量硅酸鹽的研究 [J].光譜學(xué)與光譜分析,2000,20(6):863-865.

[2]薛京昌,王洪昌,劉肖,等.多種離子色譜法檢測礦泉水中的硅酸鹽 [J].現(xiàn)代科學(xué)儀器,2011(4):78-81.

[3]李永生,高秀峰.同時(shí)測定磷酸鹽/硅酸鹽流動(dòng)注射分析系統(tǒng)的研究 [J].四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版),2008, 40(4):62-65.

[4]封曉杰,顧晨,葉露.連續(xù)流動(dòng)分析儀測定地表水中揮發(fā)酚的方法探討 [J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2012, 31(5):111-113.

[5]環(huán)境保護(hù)部.環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則：HJ168-2010 [S].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2010.

Determination of Silicate in Surface Water by Continuous Flow Analysis

HUANG Guo-juan, WANG Xiao-xu

(Guangxi Marine Environmental Monitoring Centre, Beihai Guangxi 536000, China)

Continuous flow analysis was established to analyze silicate in surface. The samples were filtered through 0.45μm membrane. The good linear responses and little matrix inference were achieved. The detection limit was 0.006 mg/L. The relative recoveries of silicate were 97.5～105% with RSD of 0.1%～4.2% (n=6). The method is proved to be convenience, efficient, low detection limit, and high accuracy, especially for large quantities of surface water samples.

continuous flow analysis; silicate; surface water

2016-10-20

X83

A

1673-9655(2017)02-0114-02