lilongfei14
第1楼2012/02/20
流动注射分析的流路见图1。流动注射分析程序列于表1。量取100mL试样于聚乙烯瓶中,运行步骤:(1)P1泵将3.5mL钼酸铵混合溶液送入反应瓶Rc中;(2)瓶中的硅酸与钼酸铵反应生成硅钼黄;(3)反应5min后,3.5mL草酸溶液与1.75mL抗坏血酸溶液被P1泵先后泵入反应瓶中;(4)所有试剂加毕,试液在45℃水浴中反应5min;(5)乙醇与水依次被P1泵过HLB小柱,清洗小柱并预冲洗管道;(6)启动P2,试液以28.0mL/min的流速通过HLB小柱,其中的硅钼蓝被萃取;(7)水清洗小柱;(8)吸附在HLB小柱上的硅钼蓝被0.01mol/LNaOH溶液以3.5mL/min的流速洗脱,流经2mm(i.d.)×2cm的流通池,由分光光度计于810nm处测定吸光值。该信号被计算机连续采集,每0.5s记录1个数据,以洗脱曲线的形式输出。洗脱曲线峰高处的吸光值,即试样中活性硅定量的依据。为防止小柱长期浸泡于碱性洗脱剂,洗脱完毕需用水反向清洗小柱。表1流动注射分析程序及阀位
3、结果与讨论
3.1检测波长的选择
取适量水样加试剂反应后,过HLB柱,萃取硅钼蓝并用NaOH溶液洗脱,采用732PC型分光光度计,以洗脱剂为参比,绘制硅钼蓝洗脱液的吸收光谱(见图2)。实验选择810nm为检测波长。
3.2洗脱剂的选择
吸附在小柱上的硅钼蓝可被NaOH溶液洗脱。恒定其它参数(如2.3所述),考察了不同浓度NaOH的洗脱效果。结果表明:在0.01~0.05mol/L范围内,NaOH浓度大小对洗脱液的信号基本没影响。洗脱剂与残留在柱上的试样之间的界面折射率差异对检测信号产生干扰。考察了不同NaOH浓度下的Schlieren效应。本实验选用清水清洗富集硅钼蓝后的小柱,再由NaOH溶液洗脱;在所选择的NaOH浓度范围内,Schlieren效应较小,对实验测定无影响。实验选择0.01mol/LNaOH作洗脱剂。
3.3试样过柱流速及洗脱流速的选择
固相萃取时,流速快则溶液中的目标物被吸附不够完全,且柱压较大;流速慢则耗时多。在12~28mL/min之间变化流速,考察了试样上柱流速对萃取效果的影响。在所选择的流速范围内,萃取效果几乎不受影响。综合考虑萃取效果、分析时间及柱压等因素,试样过柱流速选择28mL/min。
在3.5~9.5mL/min之间变化流速,考察了洗脱流速对吸光信号的影响。吸光值随洗脱流速增大略有减少。综合洗脱效果、重现性等因素,选择洗脱流速为3.5mL/min。
3.4反应温度和时间的选择
在25~65℃之间考察了反应温度对试样吸光值的影响(见图3)。选择45℃作为实验反应温度。
水中硅酸盐与钼酸铵发生反应生成硅钼黄,硅钼黄再被还原为硅钼蓝。这两个反应的时间对信号有一定影响。考察反应所需时间与吸光值的关系,结果分别如图4a和图4b所示。2个反应的时间均选择5min。
3.5钼酸铵混合溶液用量和抗坏血酸溶液用量的选择
控制适当的溶液pH值,是保证比色分析获得良好结果的重要条件之一[14]。参照文献[15],本研究固定[H ]与[MoO2-4]比例为0.15%~0.20%,研究了钼酸铵混合溶液用量对硅钼蓝形成的影响。钼酸铵混合溶液加入量为2.0mL,9.33μg/LSi的吸光度约为0.32;钼酸铵混合溶液加入量>3.5mL后,吸光度达到0.48,趋于饱和。实验选择在100mL试样中加入3.5mL钼酸铵混合溶液。
对抗坏血酸溶液的用量进行了优化。抗坏血酸溶液的用量>1.75mL时,吸光值几乎不变,过量的抗坏血酸无影响。实验选择在100mL试样中加入1.75mL28g/L抗坏血酸溶液。