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疏水性螯合物固相萃取-原子吸收光谱法测定海水中5种重金属王增焕;王许诺;谷阳光;陈瑛娜【摘要】海水重金属的含量变化与分布特征受海洋中生物地球化学过程控制.海水重金属测定的难点在于海水盐度高且重金属含量低,需要进行分离、富集等样品前处理.常规前处理方法如溶剂萃取样品量大、操作繁琐,使用大量有机溶剂,对环境和操作者危害大;共沉淀法容易造成污染.本研究以吡咯烷基二硫代甲酸铵和二乙氨基二硫代甲酸钠为螯合剂,采用商品化的固相萃取柱,分离海水中的镉、铜、铅、镍和锌5种重金属,原子吸收光谱法测定其含量.结果表明:5种元素工作曲线的相关性较好(R>0.999),镉锌的线性范围分别为0~4 μg/L和0~100 μg/L,铅铜镍的线性范围为0~40 μg/L;检出限(μg/L)分别为0.02、2.6、0.06、0.18、0.3,方法精密度高(RSD<5%),加标回收率为93.8%~104%.本方法利用疏水性作用的固相萃取技术,实现了海水分析的绿色样品前处理.%The concentration and distribution of heavy metals in seawater are controlled by biogeochemical processes in the ocean.It is difficult to analyze accurately the concentrations of heavy metals in seawater due to the high salinity of seawater and low concentrations of heavy metals.Separation and preconcentration processes are needed.Conventional pretreatment methods include solvent extraction and coprecipitation.During solvent extraction, large volumes of seawater samples and organic solvents are used, complicating the procedure and endangering the environment and operator.The coprecipitation method can readily cause contamination of the analytes.In this study, the concentrations of 5 heavy metals, Cd, Cu, Ni, Pb and Zn in seawater weredetermined by Atomic Absorption Spectrometry after solid phase extraction of hydrophobic chelate with ammonium pyrrolidine dithiocarbamate and sodium diethyldithiocarbmate as chelatingagents.The results show that there is a good correlation (R>0.999) between the absorbance and concentration of Cd, Cu, Ni, Pb and Zn.The linear ranges of the working curve for Cd and Zn were 0-40 μg/L and 0-100μg/L, respectively, whereas the linear ranges for Pb, Cu, and Ni were 0-40μg/L.The detection limits (μg/L) of Cd, Zn, Pb, Cu and Ni were 0.02, 2.6,0.06, 0.18 and 0.3, respectively.The precision and recovery were less than 5% and 93.8%-104%, respectively.This method utilizes the hydrophobic interaction of solid phase extraction technology to realize the green sample pretreatment of seawater analysis.【期刊名称】《岩矿测试》【年(卷),期】2017(036)004【总页数】7页(P360-366)【关键词】海水;重金属;固相萃取;绿色分离技术;二硫代氨基甲酸盐;原子吸收光谱法【作者】王增焕;王许诺;谷阳光;陈瑛娜【作者单位】中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部水产品加工重点实验室,广东省渔业生态环境重点实验室,广东广州 510300;中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部水产品加工重点实验室,广东省渔业生态环境重点实验室,广东广州510300;中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部水产品加工重点实验室,广东省渔业生态环境重点实验室,广东广州 510300;中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部水产品加工重点实验室,广东省渔业生态环境重点实验室,广东广州510300【正文语种】中文【中图分类】P641;O657.31海水中重金属元素主要来源于大气沉降、地表径流输入、海底热液活动释放等，参与海洋中各种物理、化学和生物过程[1]，与海水中的水合氧化物胶体、颗粒物、有机物等配位体络合[2]，其含量变化、分布特征、物理和化学形态，是海洋地球化学研究的重要内容[3-4]。
氨基酸金属离子螯合物合成条件及测定方法的研究一、本文概述氨基酸金属离子螯合物是一类重要的生物无机化合物，具有广泛的应用价值，包括在医药、农业、食品、环境科学等领域。
这些化合物是由氨基酸分子中的羧基、氨基和侧链功能团与金属离子通过配位键形成的稳定结构。
由于氨基酸的种类繁多，以及金属离子的多样性，使得氨基酸金属离子螯合物的种类非常丰富，其合成条件及测定方法也具有独特性和复杂性。
本文旨在深入研究氨基酸金属离子螯合物的合成条件及测定方法。
我们将探讨不同氨基酸与金属离子形成螯合物的最佳反应条件，包括反应温度、pH值、反应时间、溶剂种类等因素对螯合物形成的影响。
我们将研究氨基酸金属离子螯合物的表征方法，如红外光谱、紫外光谱、核磁共振等，以及测定其稳定性、溶解性等物化性质的方法。
我们还将探讨氨基酸金属离子螯合物的生物活性及其潜在的应用价值。
通过本文的研究，我们期望能够为氨基酸金属离子螯合物的合成提供理论依据和技术支持，为其在各个领域的应用提供基础数据和实验依据。
我们也期望通过本文的研究，能够推动氨基酸金属离子螯合物领域的研究进展，为相关领域的学者和从业者提供有价值的参考信息。
二、氨基酸金属离子螯合物的合成条件研究氨基酸金属离子螯合物的合成是一个涉及多种因素的过程，包括反应温度、pH值、反应时间、氨基酸与金属离子的摩尔比等。
为了优化合成条件，本研究对这些因素进行了系统的研究。
反应温度对螯合物的形成有显著影响。
一般来说，适当的提高温度可以加速反应速率，但过高的温度可能导致反应失控或生成不稳定的副产物。
因此，我们在室温至沸腾温度范围内设置了多个温度点，观察其对螯合物生成的影响。
实验结果显示，在60-80℃的温度范围内，氨基酸与金属离子的螯合反应进行得较为顺利，产物的生成速度和纯度均达到较优水平。
pH值也是影响螯合物合成的重要因素。
氨基酸在不同pH值下具有不同的电离状态，这直接影响其与金属离子的配位能力。
我们通过调整反应溶液的pH值，观察其对螯合物生成的影响。
EDTA-Fe及其它⾦属螯合物的⾃制法EDTA-Fe及其它⾦属螯合物的⾃制法现代⽆⼟栽培⽣产中⼀般均以螯合铁螯合铁来作为铁源，以解决⽆机铁源在营养液中由于受空⽓中氧⽓的氧化或营养液pH值的升⾼⽽失效的问题。
现介绍⽤硫酸亚铁或其它⽆机⾦属盐和⼄⼆胺四⼄酸⼆钠盐(EDTA-2Na)来⾃制EDTA-Fe或其它⾦属螯合物的⽅法。
⽤该⽅法制成的螯合铁螯合铁的价格较购买的固体EDTA-Fe来得低廉，⽽且有效性也很⾼。
⼀、0.05mol/L EDTA-Fe贮备液的配制配制1、先配制配制0.1mol/L EDTA-2Na溶液：称取⼄⼆胺四⼄酸⼆钠盐[(NaOOCH2)2.NCH2CH2.N.(CH2COOH)2.2H2O，EDTA-2Na]37.7g于1个烧杯中，加⼊600~700mL新煮沸放冷⾄60~70℃的温⽔，搅拌⾄完全溶解。
冷却后倒⼊1 000mL容量瓶中，加⼊新煮沸并放置冷却的⽔，摇均匀。
此溶液即为0.1mol/L EDTA-2Na溶液。
2、再配制配制0.1mol/L硫酸亚铁溶液：称取硫酸亚铁(FeSO4.7H2O)27.8g于⼀烧杯中，加⼊约600mL新煮沸放置冷却的⽔，搅拌⾄完全溶解，再倒⼊1 000mL容量瓶中，加⽔⾄刻度，摇匀。
此溶液即为0.1mol/L硫酸亚铁溶液。
3、将已预先配制配制好的0.1mol/L硫酸亚铁溶液和0.1mol/L EDTA-2Na溶液等体积混合，即可得到0.05mol/L EDTA-Fe贮备液。
该溶液含铁2 800mgFe/L。
⽣产上可按实际需要来加⼊。
⼆、其它⾦属螯合物的配制配制按下表分别称取⽆机⾦属盐，按上述的⽅法分别配制配制0.1mol/L EDTA-2Na和⾦属盐溶液，然后等体积混合，所得的溶液即为0.05mol/L⾦属螯合物溶液。
⾦属所⽤的⽆机⾦属盐类(注)配制1 000mL溶液所需⽆机⾦属盐⽤量(g)0.05mol/L⾦属螯合物溶液中⾦属含量(mg/L)名称分⼦式分⼦量铁硫酸亚铁FeSO4.7H2O278.0127.8Fe:2 792锰硫酸锰MnSO4.H2O169.0116.9Mn:2747锌硫酸锌ZnSO4.7H2O287.5428.8Zn:32.69铜硫酸铜CuSO4.5H2O249.6825.0Cu:3 177。
螯合物萃取体系是一种分离和纯化化学物质的方法，通过使用螯合剂与待分离的物质在溶液中发生螯合反应，将螯合物从溶液中分离出来，实现对化学物质的分离和纯化。
螯合物萃取体系的基本原理包括：
1、螯合剂与待分离的物质发生螯合反应：螯合剂是一种能与待分离的物质发生螯合反应的化合物，螯合反应是指螯合剂与待分离的物质在溶液中发生的化学反应。
2、螯合物在溶液中的溶解度不同：螯合物在溶液中的溶解度与待分离的物质在溶液中的溶解度通常是不同的，这样就可以通过改变溶液的溶解度来分离螯合物。
3、螯合物萃取体系中使用两种不同的溶剂：螯合物萃取体系通常使用两种不同的溶剂，一种溶剂能够溶解螯合物，另一种溶剂不能溶解螯合物。
4、螯合物萃取体系中使用萃取器：螯合物萃取体系中通常使用萃取器来分离螯合物。
提高萃取率及选择性的方法一、提高螯合物萃取的萃取率及选择性的方法1．改变酸度根据萃取平衡方程，可以计算出不同价态金属离子的萃取率和分配比与pH的关系。
必须根据情况选择和控制酸度。
⑴酸度对中性配合萃取体系的影响在中性配合物萃取体系中，酸的浓度直接影响阴离子的浓度。
而由萃取平衡关系式可以看出，阴离子的浓度对萃取分配系数有重大影响。
⑵酸度对阴离子交换体系的影响由阳离子交换萃取的反应式：nHA(org) + Mn+== MAn(org) + nH+及分配系数与平衡常数的关系：lgD == lgK + nlg[HA](org) + npHH+每下降一个数量级，即pH每上升一个单位，则D上升10n倍，n为金属离子的价态。
由D=KD/(1+Ka/[H+]w) ，E=D/(D+V水/V有) 可以看出萃取率受酸度的影响，提高萃取率及其选择性必须控制好酸度。
2．金属浓度的影响当金属浓度很低时，金属的浓度对分配系数无影响。
因为在一般情况下，在D对K的关系式中不包括金属浓度项，但是，如果金属浓度很高，则萃取如有机相的金属浓度也很高，在初始萃取剂浓度不便的情况下，自由萃取剂浓度下降，因此，金属浓度的上升会导致分配系数的下降。
3．提高螯合剂浓度[HA]愈高，分配比D愈大。
这对于易水解金属离子的萃取是有利的。
4．有机溶剂选择螯合剂在有机溶剂中溶解度愈高，其分配比也愈大。
对大多数配位数和氧化数都已满足的中性螯合物而言，溶剂的影响并不太重要。
一般可以使用CHCl3、苯、醇、酮等低介电常数有机溶剂。
对于配位数未饱和的螯合物萃取，有机溶剂的适用性按以下次序排列：醇类＞酮类＞混合醚＞简单醚＞烃类的卤化衍生物＞烃类。
5．温度的影响温度的变化对金属的分配有较大的影响。
由热力学公式：dlnK/d T = ∆H/RT2如果萃取是放热反应，即∆H为负，则随着温度的上升，萃取平衡常熟K下降，同时分配系数也下降。
反之，∆H为正，即吸热反应，则随着温度的上升，分配系数也上升。
