仪器信息网APP

选仪器、听讲座、看资讯

立即体验

当前位置：仪器社区 >环境监测 > 水质检测 > 帖子详情

一步检测水中重金属镉的预制试剂及方法

19940413

2016/10/24

私聊

水质检测

（检讨短语：本人在2016/10/21 21:55发布了一个实验帖子，2016/10/24 13:50:09被删除，得知夹杂广告是违反了仪器信息网论坛的规章制度，我们意识到了错误的严重性并及时进行纠正，现在重新发布的实验贴内不再夹杂广告信息，对此表示歉意。其次这是我们耗费几个月开发的整套实验流程，也是省级创新项目，如果我们有发生错误的地方，合理的做法应该是事先通知我们进行修改，给一个规定时间，在规定时间内我们进行修改，如果超过时间没有修改的再删除，直接删除太不人道，严重打击国家倡导的自主创新积极性。）
随着工业的飞速发展，一些重金属、有机污染物或超标废水及废弃物进入水体环境中，对生态环境和水生动植物造成污染危害。环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。镉被人体吸收后，在体内形成镉硫蛋白，选择性地蓄积肝、肾中，肾脏可吸收进入体内近1/3的镉，是镉中毒的“靶器官”。
当前国际上快速检测发展趋势——预制试剂，具有快速、准确度高、重复性好等特点。预制试剂是指即开即用型化学试剂，是几种试剂预先称量、溶解、混合、分装等流程的化学制剂产品，使用时无需进行繁琐的称量稀释等配置工作，可减轻分析工作者的劳动强度，使分析过程变得更简单化。目前，预制试剂在中国水质移动检测领域应用广泛，有很强现场应用价值。
综上我们开发了预制试剂可实现一步检测Cd2+的方法，具备检测快速、检测灵敏、使用方便、特异性强等优点，简化操作步骤的同时可为大批量、高效率检测水样提供方便，提高工作效率。
本次实验有2种方法，1、紫外分光光度法；2、目视比色法，先介绍一步检测镉-紫外分光光度法。
实验材料：
1、随机采集5种水样

2、我们开发的一步检测镉预制试剂（主角）

3、水浴加热装置（为了防止被认为广告我们特意加上马赛克）

4、双光束紫外可见分光光度计（为了防止被认为广告我们特意加上马赛克）

实验过程：
1、先给核心试剂来个特写

2、准备多多的带盖试管加入澄清水样3.0mL

3、水样需要3.0mL，水样浑浊可用过滤器过滤

4、使用过滤器会发现水样好脏

5、取出本实验的核心试剂——一步检测镉预制试剂，取100μL（里面含有几十种试剂以特定比例混合而成）

6、迅速加入水样中，摇匀后20秒内就显色了（待测水样数量大，这样实验就会方便许多，毕竟步骤少）

7、为了使剩余显色剂褪色完全并完全暴露出镉配合物的橙色，50℃水浴加热3min效果最好

8、取出后显色完全，无镉是淡黄色，有镉是橙色

9、使用分光光度计进行吸光度检测，使用空白溶液进行调零，最大波长在487nm，测得数据并记录

10、制作标准工作曲线
为了准确度我们设计了下面这个方案做的标准工作曲线，确实挺累的

11、实验数据分析，代入线性回归方程测得浓度

关于此法的一些结论：
本一步检测镉方法，测得镉浓度≤0.10mg/L：不能够完全判断是由镉引起的（有可能是0.5mg/L锌离子或微量钴、镍影响），可用其他仪器分析法加以验证；
测得0.10-0.60mg/L：可以确定是重金属镉引起的真实数值，根据线性回归方程才能得出准确的镉浓度；
测得＞0.60mg/L：可以确定已经偏离朗伯比尔定律，实际镉浓度已经远高于0.60mg/L，应当稀释数倍，直至测得镉浓度在0.10-0.60mg/L之间，再根据线性回归方程才能得出准确的镉浓度。
关于本一步测镉预制试剂保存问题的结论：
在冰箱中避光保存可以存放半年到一年，根据实验得出，放4度保存2个月比放-20度保存2个月测试时候浓度可能会下降不高于5%。
下面介绍一步检测镉-目视比色法
材料：
1、一步测镉测试瓶

2、标准镉

3、水浴加热装置

实验过程
1、取出提前分装好的一步测镉测试瓶（可以很方便的带到地球任何一个角落去测重金属镉）

2、加入水样1.0mL，澄清水样可以直接用滴管加入，浑浊水样要用过滤器过滤，有色溶液可以用活性炭吸附脱色

3、在标准镉中分别加入1.0mL纯水即配置成0.05、0.1、0.3、0.6μg/mL镉标液

4、将0.05、0.1、0.3、0.6μg/mL镉标液1ml全部转移至4个镉测试瓶中

5、标准镉和水样一起水浴加热50℃，3min，可以使镉配合物显色完全和多余显色剂褪色完全

6、镉标液显色完全

7、在较专业的摄影环境下拍摄的色阶，我们有印刷出标准比色卡（涉及版权我们加了水印）

8、水样1-4未检出镉，目视比色水样5 得出镉浓度在0.3mg/L左右

9、使用试剂盒配的标准比色卡对比颜色得出水样5中镉浓度在0.2-0.4mg/L之间

10、显色非常稳定，这是放实验室一个角落几个月过去了依然不褪色（0mg/L的为淡黄色，0.1和0.3mg/L的为淡粉红，0.6mg/L为橙色）

总体而言，本实验最独具匠心的地方在于取一定量的预制试剂溶液与水样直接混合后即可一步测得Cd2+含量，除此之外还具有以下特点：
1、步骤简化一步检测：所有试剂以特定比例集成于同一种溶液中配置成预制试剂，只需取出一定量加入到水样中即可实现检测；
2、方法可行性强：检测结果与国标方法和大型仪器检出结果一致，方法回收率达96-99%，Cd2+标准工作曲线在线性范围内（0.0-0.6mg/L）相关系数达0.9996；
3、检测成本低：平均检测一次试剂成本少于壹元，相比其他现有方法和大型仪器检测比较廉价许多；
4、灵敏度高：目视比色法能测到0.05mg/L，使用分光光度计检测低限为0.003-0.004 mg/L；
5、抗干扰能力强：预制试剂溶液中含掩蔽剂，对Zn2+掩蔽效率达70%，对Cu2+掩蔽效率达99%，Na+、K+、Ca+、Fe3+、Pb2+、Mn2+、Mg2+、Cr6+、Ag+、NH3-N对测试结果无干扰，低浓度(0.1mg/L)Co2+和Ni2+产生轻微干扰，可用测Co2+和Ni2+快速检测试剂判别干扰。
此一步测Cd2+预制试剂在灵敏度和特异性上能达到国家标准的检测需求，其步骤简便、快速、抗干扰能力强、方法回收率高，对重金属离子现场检测具有重要的应用价值，特别适用于突发现场检测。
原本检测一个项目需要复杂的操作流程，需要好几步或花费几个小时才能完成的检测，现在在我们这里看来只需要一步就能搞定，是不是很不可思议嘞。
快速检测≠一步检测，一步检测=快速检测

我们在做的一步检测Cd2+方法只需使用一种溶液，一步操作即可快速检测水中Cd2+含量，具有操作简单、检测快速、检测灵敏、成本低、试剂安全、携带方便等特点，可用标准比色卡，或便携分光光度计联合使用判断其含量。快速测Cd2+预制试剂独具匠心的地方在于它只是一种预先配置好的混合试剂溶液，自身携带有掩蔽剂，可掩蔽常见干扰离子，使用时只需取一定量预制试剂溶液与水样直接混合后即可一步测得水质中Cd2+含量，可为大数量待测水样检测提供方便，即能达到与国标一致的检测效果，又能节省很多操作步骤，广泛应用于生活饮用水水质快速检测、农田灌溉水质快速检测、污水综合排放检测、工厂废水排放抽检、可用于突发事件紧急检测等。
花絮：本项目是2016年大学生创新创业福建省省级立项创新项目，正在申请国家发明专利，有在2016上海慕尼黑以传单的形式亮相。
对本实验预制试剂感兴趣的朋友请大声说出来哦！
END
PS：我们还有弄一步检测氨氮的，相机被拿走了下次再上传到这里，欢迎持续关注哦。
——————————————————————————————————————————————————
删除帖子的朋友为了图方便把整个帖子删了，版友的上百字数的回复内容也灰飞烟灭，为尊重每一位版友的回复内容，以下是被删除的内容，我们竭尽全力找回这些：
一版友回复：
水中镉是GB3838表1中最难测准的金属，地表水中镉的方法检出限，根据中国环境监测总站规定不得大于0.00025mg/L，因此最可靠的方法是石墨炉原吸法，即便是ICP-MS的检出限能满足，但也不见得就容易测准。
鉴于这个方法的检测范围为镉0.1-0.6mg/L，因此只能用于应急监测，而应急监测的仪器和方法很多，均属于讲政治摆设的需要，最终实际解决问题还得靠实验室经典方法。在广西镉污染事件中，开初用得最多、远比比色法靠谱得多的阳极溶出伏安法都没拥有最终发言权，在当时及随后的重金属能力建设中广西方面都是大量采购了进口带石墨炉的原吸。
我们回答：
您说的这个显色法测定镉只能用于应急监测这个定位挺客观挺正确，这种显色只是作为一个简单的初筛，跟仪器分析法肯定不能相提并论的，可作为仪器分析前的初筛，本法只是相对于双硫腙分光光度法来说会显得更方便一些，本法和双硫腙分光光度法都较适合用于应急监测，我们将不同方法所对应的特点做了个表格欢迎看下，如有错误的地方可以指出谢谢。

备注：
水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法GB 7475-87
微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定污水厂污泥和进、出水中的镉、铅，于卫荣，化学分析计量，2016第3期
水质镉的测定双硫腙分光光度法GB 7471-87
*红色背景为“突出的优势”

附件：

3水质镉的测定双硫腙分光光度法.pdf
2微波消解一石墨炉原子吸收光谱法测定污水厂污泥和进、出水中的镉、铅.pdf
1水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法.pdf

相关话题

+关注

私聊

郭景祎

第1楼2016/10/25

应助达人

东西感觉不错，但是只能限于应急污染检测吧

+关注

私聊

老兵

第2楼2016/10/25

应助达人

这本是一个技术交流、百花齐发和百家争鸣的地方，楼主邀人讨论又不让人发声，况且不是违规的发声，在删除所谓广告贴的同时也删除了其它版友的发声，本只应删除和修改自己的违规内容，完全没有必要将所有参与讨论版主的发声删除。在技术舞台让人发声天不会塌下来！

+关注

私聊

zyl3367898

第3楼2016/10/25

应助达人

真是个好方法，希望有更多更好的快速方法。

+关注

私聊

zyl3367898

第4楼2016/10/25

应助达人

这种镉试剂是什么成分？

+关注

私聊

19940413

第5楼2016/10/26

成分这个正在申请专利可能不太方便阐述的太完整，大概是有显色剂、活性剂、增溶剂、氢氧化物、6种掩蔽剂、乙醇、水等，通过改变里面成分的活性比例浓度使得分别进行反应。也花了不少时间在里面。我们这个是省级创新项目，研发出来的目的是推广到全国各个地方的水质监测实验室用于应急监测用。下面画了个图，不知道要如何从一个实验室推广到全国多个实验室，目前卡在第6个阶段
zyl3367898(zyl3367898) 发表:这种镉试剂是什么成分？

+关注

私聊

timstoicpms

第6楼2016/10/26

我来泼冷水：
（1）首先，你们这个试剂与分光光度计测试方法，是定位于多少浓度范围的Cd，能被测定？
如果是几十~几百个ppb（几十~几百mg/L），那么只有表格最末端的漳平西园镇井水、宁德工业废水满足。
（2）其次，对于 50ppb以下的Cd，这套方法的重现性很差（比如厦门筼筜湖11.6 21.7 25.4ppb——高低值相差1倍）
（3）最后，对于大部分水样，Cd不超过10ppb，你却往里面加入两百多ppb Cd做加标回收。加标回收率实验设计不当！