水样的贮存方法介绍
常用于样品贮存的容器材料有聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、硼硅玻璃等,选择容器材料的主要依据是材料的吸附程度和表面纯度。玻璃表面具有弱的离子交换作用,在弱酸或弱碱水溶液中,玻璃表面的硅酸离子易和阳离子交换。研究表明碱玻璃表面的交换能力甚至高于标准的磺酸盐树脂,引入硼硅基团后,交换能力大大下降,因此选择容器材料时,不能选用碱性玻璃。
研究表明,金属离子在玻璃或氧化物表面上的吸附程度取决于金属离子本身的水解能力,在酸性溶液中吸附现象很少,而随着pH的升高,吸附现象明显增加。
疏水的有机聚合物如聚乙烯、聚四氟乙烯等的吸附行为被认为是由聚合物表面双电层上的离子交换引起的。在聚四氟乙烯中,这种双电层含有通过范德华力或氢键键合的羟基离子。而带有负电荷的容器表面已被电渗析测定而证实。
通常而言,使用聚乙烯或聚四氟乙烯材料比用硼硅玻璃材料的表面吸附现象少得多。用疏水硅胶处理玻璃表面可以有效地降低重金属离子的吸附。无论是聚合材料或是玻璃材料都可能因其本身所含重金属杂质而沾污所盛的样品,这些杂质可能来自于制造这些材料时用的催化剂、助剂、模板等。有机增塑剂也可能在贮存期间释放,可能影响金属形态的氧化还原性能和螯合性能。因此,选用这些材料制造容器时,必须考虑将它们自身的沾污降低到允许范围并减少由于被测组分吸附在容器壁上所造成的损失。
通常将容器浸泡在稀酸溶液中已经足以消除容器表面的金属杂质了。实验表明:在HNO3中将聚乙烯容器浸泡48h后,用此容器贮存Cu、Co、Pb、Cd、Zn等没有发现浓度的损失。
聚四氟乙烯容器在制作时有可能接触金属污染物,因而也需要清洗,和清洗石英器皿一样,用50%的HNO3清洗,结果是很有效的。
聚乙烯和聚四氟乙烯材料是贮存测定微量重金属离子含量用的水样的最佳选择。样品贮存时,如果只是为了测定样品中金属总量,则为了减少样品的吸附通常在过滤以后,加入HCl或HNO3,保持酸度在0.1mol·L-1,如果在过滤前就酸化,由于酸度的提高可能将颗粒物中包含的金属离子释放出。样品加酸以前,必须做酸的空白实验以确证酸中金属离子的含量不干扰样品测定,但有时空白实验所用的蒸馏水中金属离子的含量比一般天然水样中的含量还高,这时要引起充分注意。
有的实验室采用将水样过滤后冷冻保藏的方法,比如:将未酸化的海水样品在45℃保持3个月后,Cd、Pb和Cu的总浓度没有明显变化。只是一些不稳定的金属形态和无机或有机胶体的浓度略有改变。在采用冷冻贮存和非冷冻贮存的对照实验中铅的浓度没有变化。冷冻的新鲜水样发现不稳态的铜和铅的形态有变化,而金属的总浓度没有变化。
通过0.45μm滤膜过滤的水样在室温下贮存时,几天后发现有颗粒物重新出现,大多数的颗粒物的直径大于4μm。研究结果表明颗粒物的出现与细菌的生长及聚集有关。在4℃时贮存样品,细菌活性大大降低。
对于有机汞、有机硒、有机砷等有机金属化合物,样品的贮存必须给予特殊的考虑,如聚乙烯容器表面可能还原有机汞或与之键合。而当容器材料中或水样中含有微量金属时,可能加速这一过程,将样品贮存在冰箱中或冷冻贮存可以减少Hg(Ⅱ)的还原或汞化合物的分解。另外,在酸性溶液中加适量的氧化剂,如高锰酸钾、重铬酸钾或一些螯合剂,如半胱氨酸、腐殖酸等可以防止有机汞或Hg(Ⅱ)的损失。加酸酸化,可以防止甲基汞与海水样品中存在的有机硫化合物的螯合,在20%的稀HCl溶液中保存含甲基汞样品较为合适。
