铍及其化合物测定--羊毛铬花菁R分光光度法方法介绍
一、原理
用玻璃纤维滤筒采集烟尘样品,经硫酸、硝酸及高氯酸消解后,制备成样品溶液。在pH10氨性溶液中,铍离子与羊毛铬花菁R( Erio chrome Cyanine R,分子式为C23H15D9SNa3)生成稳定的紫红色络合物,根据颜色深浅用分光光度法测定。
在本操作条件下,当15种金属元素Fe3+、Ti+、Cu2+、Pb2+、Co2+、Na+、Ca2+、Mg2+、Ba2+、Zn2+、Mn2+、Cd2+、Hg2+和V5+共存量不超过铍量500倍时,不干扰测定。如干扰元素超过允许量时,应在比色前用乙酰丙酮将铍萃取分离后,再测定吸光度。
测定范围:0.01～20mg/m3。
二、仪器
①具塞比色管:10、25ml。
②烟尘采样器。
③分光光度计:具3cm比色皿。
三、试剂
①硫酸(H2SO4):ρ=1.84,优级纯。
②去碳液:硝酸与高氯酸按(1+1)混合。
③玻璃纤维滤筒。
④0.1%及0.2%羊毛铬花菁R(简称ECR)水溶液。
⑤5%乙二胺四乙酸二钠盐(Na2-EDTA)水溶液。
⑥缓冲溶液(pH10):称取120g氯化铵,用少量水溶解,加入200ml浓氨水,移入1000ml容量瓶中,用水稀释全标线,摇匀。
⑦2.5%氢氧化钠溶液。
⑧刚果红试纸。
⑨硫酸铍标准贮备液:称取0.1965g硫酸铍(BeSO4 • 4H2O),用少量水溶解,加5.0ml浓盐酸,移入100ml容量瓶中,用水稀释至标线。此溶液每毫升相当于100.0μg铍。
⑩硫酸铍标准使用液:临用前,用0.5%盐酸溶液将硫酸铍标准贮备液逐级稀释成每毫升相当于10.0、1.0及0.10μg铍的标准使用液。
四、采样
见颗粒物采样方法,用玻璃纤维滤筒等速采样10～30min。
五、步骤
1、标准曲线的绘制
根据污染源铍含量高低选择以下标准系列。
①取七支10ml具塞比色管,按表1配制标准系列。
向上述各管中滴加2.5%氢氧化钠溶液,调节pH至刚果红试纸刚刚变为红色(pH7~7.2),再加5%Na2-EDTA溶液0.40ml及缓冲溶液2.0ml,摇匀加0.1%ECR水溶液2.00ml,用水稀释至标线,摇匀。放置15min后,在波长520nm处,用3cm比色皿,以水(或试剂空白液)为参比,测定吸光度。以吸光度对铍含量(μg),绘制标准曲线。
②取七支25ml具塞比色管,按表2配制标准系列。
向上述各管中滴加2.5%氧化钠溶液,调节pH至刚果红试纸刚刚变为红色,加入5%Na2-EDTA溶液5.0ml及缓冲溶液5.0ml,摇匀后,再加0.2%ECR水溶液5.00ml,用水稀释至标线,摇匀。放置15min后,在波长580nm处,用1cm比色皿,以水(或试剂空白液)为参比,测定吸光度,以吸光度对铍含量(μg),绘制标准曲线。
2、样品测定
①将采样后的滤筒撕碎(切勿使尘粒抖落),放入150ml锥形瓶中,加2ml硫酸及50ml硝酸,将锥形瓶置于电热板上,小心加热至冒白烟,用滴管沿壁加入1～2ml去碳液,蒸发至近干,反复滴加去碳液数次,直至溶液清亮,将溶液蒸至近干。冷却,用60ml水分三次洗涤残渣,过滤于100ml烧杯中。
②将上述滤液蒸发至近干。冷却,加(1+1)盐酸溶液2.5ml,并用少量水吹洗杯壁,加热使残渣溶解,冷却后移入25ml容量瓶中,用水稀释至标线。
③取适量样品溶液于10ml或25ml具塞比色管中,以下步骤同标准曲线的绘制。
④取两个同批号空白滤筒,按样品测定步骤,测定空白值。
六、计算
式中:W——测定时所取样品溶液中铍含量,μg;
W0——空白溶液中铍含量,μg;
Vt——样品溶液总体积,ml;
Va——测定时所取样品溶液的体积,ml;
Vnd——标准状态下干气的采样体积,L。
七、说明
①ECR水溶液不稳定,最好临用时现配若在每100ml溶液中,加入1.0g硝酸铵和1滴硝酸,贮于棕色瓶中,可使用一周。
②室温高于20℃时,络合物的吸光度随温度升高而降低,因此每批样品测定时,皆须绘制标准曲线。
③铍及其化合物属剧毒物质,切勿与皮肤直接接触,试验在通风良好的环境中进行。
④到铍作业区采样时,必须严格遵守铍作业的安全防护规定,以免发生铍中毒事件。
⑤铍与ECR生成的络合物有两个吸收峰(520nm及580nm)。当测定低浓度铍时,波长选用520nm,高浓度时用580nm。
