一种高准确度的锑水质分析检测过程的制作方法
未命名
10-09
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1.本发明属于锑水质分析检测技术领域,涉及一种用于阳极伏安溶出法测试水中锑的试剂、一种阳极伏安溶出法检测水中锑含量的过程,尤其涉及一种用于阳极伏安溶出法测试水中锑的试剂、一种高准确度的锑水质分析检测过程。
背景技术:
2.锑,是集中式生活饮用水地表水源特定项目指标,生活饮用水水质非常规指标,目前在国内有色金属矿产丰富地区有监测需求。虽然锑为地表水水体质量评价的参数之一,但是其在线监测较为困难。主要原因为:1)分光光度法测试步骤复杂,试剂容易变质,后续清洗困难。
3.分光光度法测试锑:sl 92-1994锑的测定(5-br-padap分光光度法),该标准已于2020年5月7日废止;此方法使用有机溶剂,后续清洗困难;仪器维护困难。采用丙酮作增溶剂,在碘化钾存在下,盐酸介质中,三价锑与2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚(简称5-br-padap)生成稳定的紫红色络合物,波长600nm处测量吸光度。核心试剂为5-br-padap,在强酸性环境下与锑显色,碘化钾为还原剂,使锑以三价离子形式存在,但是这种方式需要丙酮等易制毒试剂为增溶剂,污染较大。
4.因此,如何找到一种更为适宜的方式测试水中的锑元素含量,解决现有测试方法中存在的上述问题,已成为业内诸多一线研究人员亟待解决的问题之一。
技术实现要素:
5.有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种用于阳极伏安溶出法测试水中锑的试剂、一种阳极伏安溶出法检测水中锑含量的过程,特别是一种高准确度的锑水质分析检测过程。本发明提供的锑水质分析检测过程,采用本发明特有的电解液配方及测试方式,可以有效测试水中锑含量,数据的示值误差和重复性能够满足锑水样的检测。
6.本发明提供了一种用于阳极伏安溶出法测试水中锑的试剂,包括电解液;
7.所述电解液包括抗坏血酸、碘化钾、盐酸和水;
8.所述抗坏血酸的浓度为0.06~0.6mol/l;
9.所述碘化钾的浓度为0.09~1.5mol/l;
10.所述盐酸的浓度为0.01~1.0mol/l。
11.优选的,所述试剂还包括消解液;
12.所述消解液包括硝酸溶液;
13.所述试剂还包括电镀液;
14.所述电镀液包括汞标准溶液。
15.优选的,所述硝酸溶液的浓度为0.03~0.3mol/l;
16.所述汞标准溶液的浓度为0.0003~0.0025mol/l;
17.所述电解液用于清洗工作电极上汞膜;
18.所述电解液用于工作电极上镀汞膜;
19.所述电解液用于测试锑标准溶液的伏安溶出曲线。
20.本发明提供了一种阳极伏安溶出法检测水中锑含量的过程,包括以下步骤:
21.1)将锑标准溶液和电解液置于电解池中,在超声的作用下,施加正电位对电极进行清洗后,排空;
22.2)将电镀液和电解液置于上述步骤处理后的电解池中,对电极进行电镀汞膜;
23.3)将锑标准溶液和电解液置于上述步骤处理后的电解池中,进行反应后,得到第一伏安溶出曲线,再将校正液加入电解池中,再次反应后,得到第二伏安溶出曲线;
24.4)排空上述步骤处理后的电解池,将锑标准溶液和电解液置于电解池中,进行反应后,得到第三伏安溶出曲线,再将消解后的待测样品加入电解池中,再次反应后,得到第四伏安溶出曲线;
25.5)基于上述步骤得到的第一伏安溶出曲线、第一伏安溶出曲线、第一伏安溶出曲线和第一伏安溶出曲线,经过计算后,得到待测样品中锑的含量;
26.所述电解液、消解液或电镀液包括上述技术方案任意一项所述的试剂中的电解液、消解液或电镀液。
27.优选的,所述步骤1)中,锑标准溶液的浓度为0.01~0.1mg/l;
28.所述步骤1)中,锑标准溶液与电解液的体积比为(1~2):(5~1);
29.所述清洗的电位为200~800mv;
30.所述清洗的时间为20~100s。
31.优选的,所述步骤2)中,电镀液和电解液的体积比为(1~2):(3~1);
32.所述电镀汞膜的富集电位为-1500~-900mv;
33.所述电镀汞膜的时间为100~600s;
34.所述步骤2)中,电镀液和电解液的总体积,与所述步骤3)中的锑标准溶液和电解液的总体积的比值为(1~3):(3~1)。
35.优选的,所述步骤3)中,锑标准溶液的浓度为0.01~0.1mg/l;
36.所述步骤3)中,锑标准溶液和电解液的体积比为(1~2):(5~1);
37.所述步骤3)中,反应过程的富集电位为-1300~-300mv;
38.所述步骤3)中,反应过程的富集时间为100~600s;
39.所述步骤3)中,反应过程的静息电位为-400~-200mv;
40.所述步骤3)中,反应过程的静息时间为5~30s;
41.所述步骤3)中,反应过程的溶出范围为-200mv~+500mv;
42.所述步骤3)中,反应过程的步进电压为1~5mv;
43.所述步骤3)中,反应过程的扫描速度为200~800mv/s;
44.所述校正液包括锑标准溶液或,锑+盐酸+水的混合溶液;
45.所述校正液的浓度为0.01~0.2mg/l。
46.优选的,所述步骤3)中,所述锑标准溶液和电解液的总体积与校正液的体积比值为(20~1):(1~20);
47.所述步骤3)中,再次反应过程的富集电位为-1300~-300mv;
48.所述步骤3)中,再次反应过程的富集时间为100~600s;
49.所述步骤3)中,再次反应过程的静息电位为-400~-200mv;
50.所述步骤3)中,再次反应过程的静息时间为5~30s;
51.所述步骤3)中,再次反应过程的溶出范围为-200mv~+500mv;
52.所述步骤3)中,再次反应过程的步进电压为1~5mv;
53.所述步骤3)中,再次反应过程的扫描速度为200~800mv/s;
54.所述步骤4)中,锑标准溶液的浓度为0.01~0.1mg/l;
55.所述步骤4)中,锑标准溶液和电解液的体积比为(1~2):(5~1)。
56.优选的,所述步骤4)中,反应过程的富集电位为-1300~-300mv;
57.所述步骤4)中,反应过程的富集时间为100~600s;
58.所述步骤4)中,反应过程的静息电位为-400~-200mv;
59.所述步骤4)中,反应过程的静息时间为5~30s;
60.所述步骤4)中,反应过程的溶出范围为-200mv~+500mv;
61.所述步骤4)中,反应过程的步进电压为1~5mv;
62.所述步骤4)中,反应过程的扫描速度为200~800mv/s;
63.所述步骤4)中,再次反应过程的富集电位为-1300~-300mv;
64.所述步骤4)中,再次反应过程的富集时间为100~600s;
65.所述步骤4)中,再次反应过程的静息电位为-400~-200mv;
66.所述步骤4)中,再次反应过程的静息时间为5~30s;
67.所述步骤4)中,再次反应过程的溶出范围为-200mv~+500mv;
68.所述步骤4)中,再次反应过程的步进电压为1~5mv;
69.所述步骤4)中,再次反应过程的扫描速度为200~800mv/s;
70.所述电极包括工作电极。
71.优选的,所述消解后的待测样品由消解液和待测样品经密闭加热混合反应后得到;
72.所述加热混合反应的温度为90~120℃;
73.所述加热混合反应的时间为300~900s;
74.所述消解液与待测样品的体积比为(1~30):1;
75.所述消解后的待测样品的体积与锑标准溶液和电解液的总体积比值为(20:1)~(1:20);
76.所述计算的步骤包括峰高归一化法;
77.所述电极的材质包括玻碳电极或金电极。
78.本发明提供了一种用于阳极伏安溶出法测试水中锑的试剂,包括电解液;所述电解液包括抗坏血酸、碘化钾、盐酸和水;所述抗坏血酸的浓度为0.06~0.6mol/l;所述碘化钾的浓度为0.09~1.5mol/l;所述盐酸的浓度为0.01~1.0mol/l。与现有技术相比,本发明针对现有的水中锑元素含量的测试方式存在的问题,研究认为,相比传统的分光光度法测试锑,asv方法具有更加优异的研究前景。阳极伏安溶出法(asv:anodic stripping voltammetry),是电化学检测方法之一,水样经过消解后,统一氧化成高价态的金属离子,与电解液在检测池内混合,然后在工作电极上施加一还原电压将混合液中的待测离子富集还原至电极表面,待静息片刻后,再通过线性扫描的方式反向溶出,通过检测到的峰电流大
小,以及出峰的电压,对各金属离子不同的浓度进行定性定量的分析。虽然现有的文献也有部分涉及asv方法测试水中锑含量的,但是公开的文献资料证明,虽然可使用asv方法测试锑,但也存在以下问题,该方法测试锑元素的文献较为老旧,直接应用文献介绍方法,仪器无法正常测试出峰。采用市售的asv法gr-3600在线重金属监测仪器(杭州绿洁科技股份有限公司)及配方,也未出现目标峰形。而且文献中电解液试剂配方不统一,或为盐酸-无水乙醇,或为丙二酸-盐酸溶液,或加入有机物,同时按上述文献提供的配方,使用asv法仪器测试均未复现测试结果,且大部分配方均有剥蚀工作电极中汞膜的能力,完整测试4次以上即要重新镀膜。
79.基于此,本发明特别设计了一种用于asv法测试水中锑的电解液配方以及相应的测试方法。采用本发明提供的电解液配方,对汞膜剥蚀效果较强,为正常测试水中锑,且降低工作电极的维护频率,对应设计了新的测试流程,能正常测试水中锑。本发明提供的asv法锑水质分析检测过程可以有效测试水中锑含量,每次测试均进行镀膜,保障仪器运行正常,维护成本低,而且数据的示值误差和重复性均能够满足锑水样的检测。
80.实验结果表明,采用本发明提供的用于asv法测试水中锑的电解液配方以及相应的测试方法,与现有的asv法gr-3600在线重金属监测仪器的示值误差、重复性等指标无太大差别,符合仪器设计要求。
附图说明
81.图1为本发明提供的阳极伏安溶出法检测水中锑含量的过程示意简图;
82.图2为本发明提供的阳极伏安溶出法检测水中锑含量所采用的电解池的结构示意简图。
具体实施方式
83.为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点,而不是对发明权利要求的限制。
84.本发明所有原料,对其来源没有特别限制,在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
85.本发明所有原料,对其纯度没有特别限制,本发明优选采用分析纯或水质检测领域使用的常规纯度。
86.本发明提供了一种用于阳极伏安溶出法测试水中锑的试剂,包括电解液;
87.所述电解液包括抗坏血酸、碘化钾、盐酸和水;
88.所述抗坏血酸的浓度为0.06~0.6mol/l;
89.所述碘化钾的浓度为0.09~1.5mol/l;
90.所述盐酸的浓度为0.01~1.0mol/l。
91.在本发明中,所述抗坏血酸的浓度为0.06~0.6mol/l,可以为0.1~0.5mol/l,优选为0.2~0.4mol/l。
92.在本发明中,所述碘化钾的浓度为0.09~1.5mol/l,可以为0.9~1.3mol/l,优选为1.0~1.31mol/l。
93.在本发明中,所述盐酸的浓度为0.01~1.0mol/l,可以为0.1~0.8mol/l,优选为0.3~0.5mol/l。
94.在本发明中,所述试剂还优选包括消解液。
95.在本发明中,所述消解液优选包括硝酸溶液。
96.在本发明中,所述试剂还优选包括电镀液。
97.在本发明中,所述电镀液优选包括汞标准溶液。
98.在本发明中,所述硝酸溶液的浓度优选为0.03~0.3mol/l,更优选为0.05~0.2mol/l,更优选为0.07~0.1mol/l。
99.在本发明中,所述汞标准溶液的浓度优选为0.0003~0.0025mol/l,更优选为0.0005~0.002mol/l,更优选为0.001~0.0015mol/l。
100.在本发明中,所述电解液优选用于清洗工作电极上汞膜。
101.在本发明中,所述电解液优选用于工作电极上镀汞膜。
102.在本发明中,所述电解液优选用于测试锑标准溶液的伏安溶出曲线。
103.本发明提供了一种阳极伏安溶出法检测水中锑含量的过程,包括以下步骤:
104.1)将锑标准溶液和电解液置于电解池中,在超声的作用下,施加正电位对电极进行清洗后,排空;
105.2)将电镀液和电解液置于上述步骤处理后的电解池中,对电极进行电镀汞膜;
106.3)将锑标准溶液和电解液置于上述步骤处理后的电解池中,进行反应后,得到第一伏安溶出曲线,再将校正液加入电解池中,再次反应后,得到第二伏安溶出曲线;
107.4)排空上述步骤处理后的电解池,将锑标准溶液和电解液置于电解池中,进行反应后,得到第三伏安溶出曲线,再将消解后的待测样品加入电解池中,再次反应后,得到第四伏安溶出曲线;
108.5)基于上述步骤得到的第一伏安溶出曲线、第一伏安溶出曲线、第一伏安溶出曲线和第一伏安溶出曲线,经过计算后,得到待测样品中锑的含量;
109.所述电解液、消解液或电镀液包括上述技术方案任意一项所述的试剂中的电解液、消解液或电镀液。
110.本发明首先将锑标准溶液和电解液置于电解池中,在超声的作用下,施加正电位对电极进行清洗后,排空。
111.在本发明中,所述步骤1)中,锑标准溶液的浓度优选为0.01~0.1mg/l,更优选为0.03~0.08mg/l,更优选为0.05~0.06mg/l。
112.在本发明中,所述步骤1)中,锑标准溶液与电解液的体积比优选为(1~2):(5~1),更优选为(1.4~1.6):(5~1),更优选为(1~2):(4~2)。
113.在本发明中,所述清洗的电位优选为200~800mv,更优选为300~700mv,更优选为400~600mv。
114.在本发明中,所述清洗的时间优选为20~100s,更优选为35~85s,更优选为50~70s。
115.本发明再将电镀液和电解液置于上述步骤处理后的电解池中,对电极进行电镀汞膜。
116.在本发明中,所述步骤2)中,电镀液和电解液的体积比优选为(1~2):(3~1),更
优选为(1.4~1.6):(3~1),更优选为(1~2):(2.5~1.5)。
117.在本发明中,所述电镀汞膜的富集电位优选为-1500~-900mv,更优选为-1400~-1000mv,更优选为-1300~-1100mv。
118.在本发明中,所述电镀汞膜的时间优选为100~600s,更优选为200~500s,更优选为300~400s。
119.在本发明中,所述步骤2)中,电镀液和电解液的总体积,与所述步骤3)中的锑标准溶液和电解液的总体积的比值优选为(1~3):(3~1),更优选为(1.5~2.5):(3~1),更优选为(3~1):(1.5~2.5)。
120.本发明随后将锑标准溶液和电解液置于上述步骤处理后的电解池中,进行反应后,得到第一伏安溶出曲线,再将校正液加入电解池中,再次反应后,得到第二伏安溶出曲线。
121.在本发明中,所述步骤3)中,锑标准溶液的浓度为优选为0.01~0.1mg/l,更优选为0.03~0.08mg/l,更优选为0.05~0.06mg/l。
122.在本发明中,所述步骤3)中,锑标准溶液和电解液的体积比优选为(1~2):(5~1),更优选为(1.4~1.6):(5~1),更优选为(1~2):(4~2)。
123.在本发明中,所述步骤3)中,反应过程的富集电位优选为-1300~-300mv,更优选为-1000~-400mv,更优选为-700~-500mv。
124.在本发明中,所述步骤3)中,反应过程的富集时间优选为100~600s,更优选为150~500s,更优选为200~400s。
125.在本发明中,所述步骤3)中,反应过程的静息电位优选为-400~-200mv,更优选为-350~-250mv,更优选为-300mv。
126.在本发明中,所述步骤3)中,反应过程的静息时间优选为5~30s,更优选为10~25s,更优选为15~20s。
127.在本发明中,所述步骤3)中,反应过程的溶出范围优选为-200mv~+500mv,更优选为-150mv~+400mv,更优选为-100mv~+300mv,或者为-250mv~+190mv。
128.在本发明中,所述步骤3)中,反应过程的步进电压优选为1~5mv,更优选为1.5~4.5mv,更优选为2~4mv,更优选为2.5~3.5mv。
129.在本发明中,所述步骤3)中,反应过程的扫描速度优选为200~800mv/s,更优选为250~700mv/s,更优选为300~600mv/s,更优选为400~600mv/s。
130.在本发明中,所述校正液优选包括锑标准溶液或,锑+盐酸+水的混合溶液。
131.在本发明中,所述校正液的浓度优选为0.01~0.2mg/l,更优选为0.05~0.2mg/l,更优选为0.1~0.15mg/l。
132.在本发明中,所述锑标准溶液和电解液的总体积与校正液的体积比值优选为(20~1):(1~20),更优选为(15~5):(1~20),更优选为(12~8):(1~20),更优选为(20~1):(5~16),更优选为(20~1):(9~12)。
133.在本发明中,所述步骤3)中,再次反应过程的富集电位优选为-1300~-300mv,更优选为-1000~-400mv,更优选为-700~-500mv。
134.在本发明中,所述步骤3)中,再次反应过程的富集时间优选为100~600s,更优选为150~500s,更优选为200~400s。
135.在本发明中,所述步骤3)中,再次反应过程的静息电位优选为-400~-200mv,更优选为-350~-250mv,更优选为-300mv。
136.在本发明中,所述步骤3)中,再次反应过程的静息时间优选为5~30s,更优选为10~25s,更优选为15~20s。
137.在本发明中,所述步骤3)中,再次反应过程的溶出范围优选为-200mv~+500mv,更优选为-150mv~+400mv,更优选为-100mv~+300mv,或者为-250mv~+190mv。
138.在本发明中,所述步骤3)中,再次反应过程的步进电压优选为1~5mv,更优选为1.5~4.5mv,更优选为2~4mv,更优选为2.5~3.5mv。
139.在本发明中,所述步骤3)中,再次反应过程的扫描速度优选为200~800mv/s,更优选为250~700mv/s,更优选为300~600mv/s,更优选为400~600mv/s。
140.本发明然后排空上述步骤处理后的电解池,将锑标准溶液和电解液置于电解池中,进行反应后,得到第三伏安溶出曲线,再将消解后的待测样品加入电解池中,再次反应后,得到第四伏安溶出曲线。
141.在本发明中,所述步骤4)中,锑标准溶液的浓度优选为0.01~0.1mg/l,更优选为0.03~0.08mg/l,更优选为0.05~0.06mg/l。
142.在本发明中,所述步骤4)中,锑标准溶液和电解液的体积比优选为(1~2):(5~1),更优选为(1.4~1.6):(5~1),更优选为(1~2):(4~2)。
143.在本发明中,所述步骤4)中,反应过程的富集电位优选为-1300~-300mv,更优选为-1000~-400mv,更优选为-700~-500mv。
144.在本发明中,所述步骤4)中,反应过程的富集时间优选为100~600s,更优选为150~500s,更优选为200~400s。
145.在本发明中,所述步骤4)中,反应过程的静息电位优选为-400~-200mv,更优选为-350~-250mv,更优选为-300mv。
146.在本发明中,所述步骤4)中,反应过程的静息时间优选为5~30s,更优选为10~25s,更优选为15~20s。
147.在本发明中,所述步骤4)中,反应过程的溶出范围优选为-200mv~+500mv,更优选为-150mv~+400mv,更优选为-100mv~+300mv,或者为-250mv~+190mv。
148.在本发明中,所述步骤4)中,反应过程的步进电压优选为1~5mv,更优选为1.5~4.5mv,更优选为2~4mv,更优选为2.5~3.5mv。
149.在本发明中,所述步骤4)中,反应过程的扫描速度优选为200~800mv/s,更优选为250~700mv/s,更优选为300~600mv/s,更优选为400~600mv/s。
150.在本发明中,所述步骤4)中,再次反应过程的富集电位优选为-1300~-300mv,更优选为-1000~-400mv,更优选为-700~-500mv。
151.在本发明中,所述步骤4)中,再次反应过程的富集时间优选为100~600s,更优选为150~500s,更优选为200~400s。
152.在本发明中,所述步骤4)中,再次反应过程的静息电位优选为-400~-200mv,更优选为-350~-250mv,更优选为-300mv。
153.在本发明中,所述步骤4)中,再次反应过程的静息时间优选为5~30s,更优选为10~25s,更优选为15~20s。
154.在本发明中,所述步骤4)中,再次反应过程的溶出范围优选为-200mv~+500mv,更优选为-150mv~+400mv,更优选为-100mv~+300mv,或者为-250mv~+190mv。
155.在本发明中,所述步骤4)中,再次反应过程的步进电压优选为1~5mv,更优选为1.5~4.5mv,更优选为2~4mv,更优选为2.5~3.5mv。
156.在本发明中,所述步骤4)中,再次反应过程的扫描速度优选为200~800mv/s,更优选为250~700mv/s,更优选为300~600mv/s,更优选为400~600mv/s。
157.在本发明中,富集电位及时间,静息电位及时间,溶出范围,步进电压以及扫描速度,均为第一伏安溶出曲线~第四伏安溶出曲线中任意一条曲线的反应条件,即本发明中第一伏安溶出曲线~第四伏安溶出曲线中任意一个的反应条件各自独立的选择上述参数组合。具体的,本发明中第一伏安溶出曲线~第四伏安溶出曲线分别对应abcd四条峰,其中,c等效a,d-样品+c峰高,等效b-标液+a峰高。
158.在本发明中,所述电极优选包括工作电极。
159.在本发明中,所述消解后的待测样品优选由消解液和待测样品经密闭加热混合反应后得到。
160.在本发明中,所述加热混合反应的温度优选为90~120℃,更优选为95~115℃,更优选为100~110℃。
161.在本发明中,所述加热混合反应的时间优选为300~900s,更优选为400~800s,更优选为500~700s。
162.在本发明中,所述消解液与待测样品的体积比优选为(1~30):1,更优选为(5~25):1,更优选为(10~20):1。
163.在本发明中,所述消解后的待测样品的体积与锑标准溶液和电解液的总体积比值优选为(20~1):(1~20),更优选为(15~5):(1~20),更优选为(12~8):(1~20),更优选为(20~1):(5~16),更优选为(20~1):(9~12)。
164.本发明最后基于上述步骤得到的第一伏安溶出曲线、第一伏安溶出曲线、第一伏安溶出曲线和第一伏安溶出曲线,经过计算后,得到待测样品中锑的含量。
165.在本发明中,所述计算的步骤优选包括峰高归一化法。具体的,使用峰高归一化法,默认a/b与c/d比例及条件一致;
[0166][0167]
在本发明中,所述电极的材质优选包括玻碳电极或金电极,更优选为玻碳电极。具体的,电解液对金电极腐蚀较大,连续测试一周以上,金电极即无法使用,需要及时更换。
[0168]
本发明为完整和细化整体技术方案,更好的提高阳极伏安溶出法检测水中锑含量的准确性和可重复性,减小数据的示值误差,本发明上述阳极伏安溶出法检测水中锑含量的过程具体优选包括以下内容:
[0169]
本发明设计的锑水质分析仪的反应过程。
[0170]
1、试剂配方:电解液(抗坏血酸0.3mol/l、碘化钾0.5mol/l、盐酸0.4mol/l);消解液(0.1%硝酸);电镀液(汞标液100mg/l)。
[0171]
2、测试原理:
[0172]
①
碘离子与消解后的锑离子水样进行氧化还原反应,在ph值1~3之间,产生稳定
的sbo
+
构型,可使锑正常检测出峰;
[0173]
②
抗坏血酸保护碘化钾短期内不变质,至少可维持2周以上;
[0174]
③
盐酸提供酸性环境,使还原后的锑离子在反应体系内,以稳定的sbo
+
构型存在。
[0175]
④
碘化钾及抗坏血酸可掩蔽铜、汞等干扰离子。
[0176]
3、仪器主体的测试过程为:
[0177]
阳极溶出法参数条件设置为:清洗电位及时间:500mv,60s;镀膜富集电位及时间:-1300mv,300s;(富集电位及时间:-500mv,200s;静息电位及时间:-300mv,20s。溶出范围:-250mv~190mv,步进电压2.5mv,扫描速度:600mv/s)abcd过程的总体条件。
[0178]
①
清洗汞膜:首先仪器抽取10ml加标后的电解液进入电解池中,按照上面的参数进行镀膜清洗,施加正电位500mv清洗电位,并伴随超声波清洗,对工作电极进行镀膜前预处理,除去其表面残留的汞膜以及氧化还原产物。溶解汞膜并排空。
[0179]
②
自动镀膜:抽取5ml电镀液和5ml电解液进入上述的电解池中,按设置参数镀膜,此时工作电极的表面会呈现一层明显的银灰色汞膜,且质地均匀。
[0180]
③
仪器抽取10ml加标后的电解液进入电解池中,按照上面的参数进行混合反应,得到伏安溶出曲线,此时的峰高记为a。
[0181]
④
抽取5ml校正液(已知浓度)进入上述的电解池中,混合反应,记录此时的峰高为b。
[0182]
⑤
排空电解池,抽取10ml加标后的电解液进入电解池中,混合反应,记录此时的峰高为c。
[0183]
⑥
抽取5ml已经消解后的待测样品进入电解池中,混合反应,记录此时的峰高为d。根据上述的abcd峰高,计算得出待测样品的浓度。
[0184]
参见图1,图1为本发明提供的阳极伏安溶出法检测水中锑含量的过程示意简图。
[0185]
参见图2,图2为本发明提供的阳极伏安溶出法检测水中锑含量所采用的电解池的结构示意简图。其中,1-参比电极;2-电解池主体;3-工作电极(玻碳电极);4-超声波换能器;5-辅助电极。
[0186]
本发明上述内容提供了一种用于阳极伏安溶出法测试水中锑的试剂以及一种高准确度的锑水质分析检测过程。本发明特别设计的用于asv法测试水中锑的电解液配方以及相应的测试方法,采用本发明提供的电解液配方,对汞膜剥蚀效果较强,为正常测试水中锑,且降低工作电极的维护频率,对应设计了新的测试流程,能正常测试水中锑。本发明提供的asv法锑水质分析检测过程可以有效测试水中锑含量,每次测试均进行镀膜,保障仪器运行正常,维护成本低,而且数据的示值误差和重复性均能够满足锑水样的检测。
[0187]
实验结果表明,采用本发明提供的用于asv法测试水中锑的电解液配方以及相应的测试方法,与现有的asv法gr-3600在线重金属监测仪器的示值误差、重复性等指标无太大差别,符合仪器设计要求。
[0188]
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种用于阳极伏安溶出法测试水中锑的试剂、一种阳极伏安溶出法检测水中锑含量的过程进行详细描述,但是应当理解,这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制,本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
[0189]
实施例
[0190]
阳极溶出法参数条件设置为:清洗电位及时间:500mv,60s。
[0191]
镀膜富集电位及时间:-1300mv,300s。
[0192]
富集电位及时间:-500mv,200s;静息电位及时间:-300mv,20s。溶出范围:-250mv~190mv,步进电压2.5mv,扫描速度:600mv/s。abcd过程的总体条件。
[0193]
①
清洗汞膜:首先仪器抽取10ml加标后的电解液进入电解池中,按照上面的参数进行镀膜清洗,施加正电位500mv清洗电位,并伴随超声波清洗,对工作电极进行镀膜前预处理,除去其表面残留的汞膜以及氧化还原产物。溶解汞膜并排空。电解池内的超声波装置可详见图2。
[0194]
②
自动镀膜:抽取5ml电镀液和5ml电解液进入上述的电解池中,按设置参数镀膜,此时工作电极的表面会呈现一层明显的银灰色汞膜,且质地均匀。
[0195]
③
仪器抽取10ml加标后的电解液进入电解池中,按照上面的参数进行混合反应,得到伏安溶出曲线,此时的峰高记为a。
[0196]
④
抽取5ml校正液(已知浓度)进入上述的电解池中,混合反应,记录此时的峰高为b。
[0197]
⑤
排空电解池,抽取10ml加标后的电解液进入电解池中,混合反应,记录此时的峰高为c。
[0198]
⑥
抽取5ml已经消解后的待测样品进入电解池中,混合反应,记录此时的峰高为d。根据上述的abcd峰高,计算得出待测样品的浓度。
[0199]
测试锑0.04mg/l标液,校正液浓度为0.10mg/l,asv的参数条件设置同上,测试结果如表1所示,表1为本发明实施例检测水中锑含量的数值结果。
[0200]
表1
[0201][0202]
由表1可以看出,使用本发明的数据的示值误差和重复性满足锑水样的检测。通过本发明特有的电解液配方及测试方式,可以有效测试水中锑含量。
[0203]
以上对本发明提供的一种用于阳极伏安溶出法测试水中锑的试剂、一种高准确度的锑水质分析检测过程进行了详细的介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想,包括最佳方式,并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统,和实施任何结合的方法。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定,并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字
表述的结构要素,或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素,那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。
技术特征:
1.一种用于阳极伏安溶出法测试水中锑的试剂,其特征在于,包括电解液;所述电解液包括抗坏血酸、碘化钾、盐酸和水;所述抗坏血酸的浓度为0.06~0.6mol/l;所述碘化钾的浓度为0.09~1.5mol/l;所述盐酸的浓度为0.01~1.0mol/l。2.根据权利要求1所述的试剂,其特征在于,所述试剂还包括消解液;所述消解液包括硝酸溶液;所述试剂还包括电镀液;所述电镀液包括汞标准溶液。3.根据权利要求2所述的试剂,其特征在于,所述硝酸溶液的浓度为0.03~0.3mol/l;所述汞标准溶液的浓度为0.0003~0.0025mol/l;所述电解液用于清洗工作电极上汞膜;所述电解液用于工作电极上镀汞膜;所述电解液用于测试锑标准溶液的伏安溶出曲线。4.一种阳极伏安溶出法检测水中锑含量的过程,其特征在于,包括以下步骤:1)将锑标准溶液和电解液置于电解池中,在超声的作用下,施加正电位对电极进行清洗后,排空;2)将电镀液和电解液置于上述步骤处理后的电解池中,对电极进行电镀汞膜;3)将锑标准溶液和电解液置于上述步骤处理后的电解池中,进行反应后,得到第一伏安溶出曲线,再将校正液加入电解池中,再次反应后,得到第二伏安溶出曲线;4)排空上述步骤处理后的电解池,将锑标准溶液和电解液置于电解池中,进行反应后,得到第三伏安溶出曲线,再将消解后的待测样品加入电解池中,再次反应后,得到第四伏安溶出曲线;5)基于上述步骤得到的第一伏安溶出曲线、第一伏安溶出曲线、第一伏安溶出曲线和第一伏安溶出曲线,经过计算后,得到待测样品中锑的含量;所述电解液、消解液或电镀液包括权利要求1~4任意一项所述的试剂中的电解液、消解液或电镀液。5.根据权利要求4所述的过程,其特征在于,所述步骤1)中,锑标准溶液的浓度为0.01~0.1mg/l;所述步骤1)中,锑标准溶液与电解液的体积比为(1~2):(5~1);所述清洗的电位为200~800mv;所述清洗的时间为20~100s。6.根据权利要求4所述的过程,其特征在于,所述步骤2)中,电镀液和电解液的体积比为(1~2):(3~1);所述电镀汞膜的富集电位为-1500~-900mv;所述电镀汞膜的时间为100~600s;所述步骤2)中,电镀液和电解液的总体积,与所述步骤3)中的锑标准溶液和电解液的总体积的比值为(1~3):(3~1)。7.根据权利要求4所述的过程,其特征在于,所述步骤3)中,锑标准溶液的浓度为0.01
~0.1mg/l;所述步骤3)中,锑标准溶液和电解液的体积比为(1~2):(5~1);所述步骤3)中,反应过程的富集电位为-1300~-300mv;所述步骤3)中,反应过程的富集时间为100~600s;所述步骤3)中,反应过程的静息电位为-400~-200mv;所述步骤3)中,反应过程的静息时间为5~30s;所述步骤3)中,反应过程的溶出范围为-200mv~+500mv;所述步骤3)中,反应过程的步进电压为1~5mv;所述步骤3)中,反应过程的扫描速度为200~800mv/s;所述校正液包括锑标准溶液或,锑+盐酸+水的混合溶液;所述校正液的浓度为0.01~0.2mg/l。8.根据权利要求4所述的过程,其特征在于,所述步骤3)中,所述锑标准溶液和电解液的总体积与校正液的体积比值为(20~1):(1~20);所述步骤3)中,再次反应过程的富集电位为-1300~-300mv;所述步骤3)中,再次反应过程的富集时间为100~600s;所述步骤3)中,再次反应过程的静息电位为-400~-200mv;所述步骤3)中,再次反应过程的静息时间为5~30s;所述步骤3)中,再次反应过程的溶出范围为-200mv~+500mv;所述步骤3)中,再次反应过程的步进电压为1~5mv;所述步骤3)中,再次反应过程的扫描速度为200~800mv/s;所述步骤4)中,锑标准溶液的浓度为0.01~0.1mg/l;所述步骤4)中,锑标准溶液和电解液的体积比为(1~2):(5~1)。9.根据权利要求4所述的过程,其特征在于,所述步骤4)中,反应过程的富集电位为-1300~-300mv;所述步骤4)中,反应过程的富集时间为100~600s;所述步骤4)中,反应过程的静息电位为-400~-200mv;所述步骤4)中,反应过程的静息时间为5~30s;所述步骤4)中,反应过程的溶出范围为-200mv~+500mv;所述步骤4)中,反应过程的步进电压为1~5mv;所述步骤4)中,反应过程的扫描速度为200~800mv/s;所述步骤4)中,再次反应过程的富集电位为-1300~-300mv;所述步骤4)中,再次反应过程的富集时间为100~600s;所述步骤4)中,再次反应过程的静息电位为-400~-200mv;所述步骤4)中,再次反应过程的静息时间为5~30s;所述步骤4)中,再次反应过程的溶出范围为-200mv~+500mv;所述步骤4)中,再次反应过程的步进电压为1~5mv;所述步骤4)中,再次反应过程的扫描速度为200~800mv/s;所述电极包括工作电极。10.根据权利要求4所述的过程,其特征在于,所述消解后的待测样品由消解液和待测
样品经密闭加热混合反应后得到;所述加热混合反应的温度为90~120℃;所述加热混合反应的时间为300~900s;所述消解液与待测样品的体积比为(1~30):1;所述消解后的待测样品的体积与锑标准溶液和电解液的总体积比值为(20:1)~(1:20);所述计算的步骤包括峰高归一化法;所述电极的材质包括玻碳电极或金电极。
技术总结
本发明提供了一种用于阳极伏安溶出法测试水中锑的试剂,包括电解液;所述电解液包括抗坏血酸、碘化钾、盐酸和水;所述抗坏血酸的浓度为0.06~0.6mol/L;所述碘化钾的浓度为0.09~1.5mol/L;所述盐酸的浓度为0.01~1.0mol/L。本发明还提供了一种阳极伏安溶出法检测水中锑含量的过程,采用本发明提供的电解液配方以及ASV法锑水质分析检测过程,可以有效测试水中锑含量,每次测试均进行镀膜,保障仪器运行正常,维护成本低,而且数据的示值误差和重复性均能够满足锑水样的检测。复性均能够满足锑水样的检测。
技术研发人员:宋继红 虞伕 崔海松 邱晓枫 王建良
受保护的技术使用者:杭州绿洁科技股份有限公司
技术研发日:2023.03.20
技术公布日:2023/10/8
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