将玻璃同心雾化器与去溶装置联用,通过加入乙醇来提高进样效率。随去溶温度升高和乙醇浓度增大,分析物进炬速率增大,稀土元素谱线强度因此增大,去溶率也相应提高。与水溶液不去溶进样时相比,95％乙醇溶液预去溶进样时稀土元素的检出限降低十倍

杨金夫

裴霭丽

黄本立

Xiamen University Institutional Repository

分 析 化 学 An alytie al Ch e m ist , y1 6 (3 ), 1 98一 20 2(198 R )稀土元素的感报等离子体发射光谱分析中乙醉溶剂的预去溶研究杨金夫 裴霭丽 黄本立*(中国科学院长春应用化学研 究所 ) (厦门大学)将玻瑞同心雾化器与去溶装置联用,通过加入 乙醉来提高进样效率.随去溶温度升高和乙醉浓度增大,分析物进炬速率增大,稀土元素谱线强度因此增大, 去溶率 也相应提高。与水溶液不去溶进样时相比,95 % 乙醉溶液预去溶进样时稀土 元素的检出限降低十倍.关扭词 感藕等离子体,预去溶,有机溶剂,稀土元素感藕等离子体发射光谱分析中广泛采用溶液进样法。提高进样效率和减小溶剂对ICP 的影响是颇为关注的问题。巳有研究〔” 2 ’表明,预去溶方式进样是解决上述问题的途径之一。Is s a q等【3 ’研究过去溶温度对去溶效率的影响,并指出分析物在去溶装置中的损失与其熔点或沸点有关。Bou m an s等〔咭 ’将超声波雾化器与去溶装置联用,较详细地研究了所谓“去溶效应(de sof v at io ne拙ec o” 。陈寿根等〔5 ’考察了去溶温度对分析物在加热室及冷凝室中损失率的影响。另一方面,由于有机溶剂与水在性质上的差异,采用有机溶剂也可望增强谱线强度‘” ’。本工作的目的是试图把预去溶的特点和有机溶剂的特点结合起来,借以提高气动雾化器的进样效率。以乙醇为例,研究了去溶温度及乙醇浓度对稀土元素谱线强度的影响 , 从分析物进炬速率的角度讨论了产生这种影响的原因 , 观察了去溶效率与去溶温度和乙醇浓度的关系。实 验 部 分(一) 仪器装t 及工作条件本工作所用仪器装置及工作条件见表 1表 1 仪器装置及工作条件光源炬管多化系统光谱仪洲光装里操作条件分光光度计Pl as ma T her m ICP一5 0。。型光源系统,频率为4 o.6 8MH z , 氢为工作气体。ICP一3 型常规炬管,株州三二七厂制.M ai n har d T R一30一A 3型玻瑞同心雾化器与去溶装置 自 ] 联用。PG S一2型二米平面光橱光谱仪,光栅刻度 6 51 条 / 毫米, 单透 镜照明系统 , ICP以1 :l 成象于狭缝上.东祖产O R W O U V I型紫外板.Zei s M D一1 0 型测徽光度计,S har p E L一5 10 。型可 编程序计算器处理 测光数据.入射功率 1.skw, 载气流量 。.50 L / m 泣,观察高度为线圈之上1 9 m m,冷却气流t 1 8L /也 in, 辅助气流t o,8 0落/ m in,曝光时间45 秒.日本岛津产U V一3 0 分光光度计.. 通讯联系人.19今(二 ) 去溶装t本实验室设计制成了一套去溶装置〔7 ’。与文献〔. ’的装置相比,该去溶装置对加热部分作了较大改进:增长加热区,有利于溶剂充分蒸发 ; 采用长条形碘钨灯加热,把热电偶置于加热管中央,并与控温仪相联,可以比较准确而方便地指示和控制去溶温度。(三) 试荆及实验方法分析纯无水乙醇和盐酸,光谱纯稀土氧化物,对碘偶氮氯磷 (光度显色剂)。获取分析物进炬速率时,喷雾 lm g Y b: 0 3 / m l溶液,记录喷雾时间和体积,求得溶液提取速率 , 把去溶装置下端的 U 型管换成带磨 口的分液漏斗,接取废液并转入烧杯内蒸发近干,用5写盐酸 (w / v ) 转移到容量瓶中并稀释至刻度,再以分光光度法测定Y bZ o : 浓度【。 ’。将单位时间内提取的 Y b: 03总量减去在加热区和冷凝区的损失量即得分析物进炬速率。去溶率也可用类似方法得到。结 果 与 讨 论(一) 乙醉及去溶沮度对称士元案谱线强度的影响如图 1 所示,随去溶温度升高和乙醇浓度增大,总的说来稀土元素谱线 (波长见表 2 第一列) 强度增大。但乙醇的影响稍为复杂一些,乙醇浓度较低时谱线强度增 大 较 慢, L u 和G d的谱线强度在20 % 乙醇浓度时甚至略有减小 , 随 乙醇浓度增大,谱线强度的增大也加快。1。200.8 0::⋯:邑夕十月卜喻一命一责, 品2‘、‘奋溢度( 屯 ) 乙醉浓度 (% v/ v )图 1 去溶温度和乙醇浓度对稀土元素谱线强度的影响 (曲线均沿纵轴适当平移 )|侧.!一甘. .rr!.月,口⋯!.表 2 列出了三种不同进样时稀土元素的检出限。与水溶液不去溶进样时相比,水溶液预去溶进样时的检出限降低一倍,而95 % 乙醇溶液预去溶进样时的检出限则降低十倍。要指出的是,检出限的降低除主要来自谱线强度的增大外,还有背景强度变化的因素。对于水溶液,预去溶进样时样品以干粒状进入 I C P,连续背景比不去溶进样时强 ; 95 % 乙醇溶液预去溶进样时由于残余乙醇进入 I CP使连续背景较大地减弱。表 2 去溶与不去溶进样时稀土元素的检出限比较枪出限 ( n = 2 0次,3口 b )元素 及波长 ( A ) 不去溶进样(水溶液 )预去溶进样.(水溶液 )( 协g / m l)预去溶进祥. ‘(9 5% 乙醉溶液 )L a 3 9 , 5.7 5 ( 1 )E u Zsl s., 5 ( I )G d 3 4 2 2.4 7 ( I )Yb2 3 9 1.3 , ( I )L u 3 4 7 2.4 s ( I )0。0 4 90。0 4 10。0 2 30。0 2 10。0 5 30。02 80一02 20。0 1 30。0 1 40。0 2 10。0 05 00。0 0 3 70。0 0 2 50。0 03 00。0 04 9份 采用双层圆筒雾室。 铃签 去溶温度 为3 0 ℃。2 00(二 ) 乙醉及去溶沮度对分析物进炬速率的影晌图 2 表明,随乙醇浓度增大,分析物在传输过程中的损失率降低,从水溶液时的98 %降到95 % 乙醇溶液时的50 %左右 ; 而且分析物主要在雾化一加热区损失 (曲线 1仅略居曲线2之上),表明降低雾化一加热区分析物的损失是提高本装置进样效率的关键。类似地,随去溶温度升高,分析物损失率降低。由于上述原因,分析物进炬速率Ql 。 p 人随去溶温度升高和乙醇浓度增大而增大 (见图 3 ),这是导致谱线强度增大的主要原因。进一步观察表明,随乙醇浓度增大和去溶温度升高,溶剂蒸发速度增大,使气溶胶颗粒在雾化一加热区迅速变小,溶液雾化效率增大,从而使分析物进炬速率随之增大。0。吕90.200.1 0/⋯_ / /去浴趾度(℃ )(t一一"u谕日代洲口捧月裂释穿众8 06 O(次水辐哥娜劣众_1 一 _0 2 0 4 0 6 0 80 10 0乙醉浓度 (% V ZV )图 2 乙醇对分析物损失率的影响1。总扭失率, 2。在雾化一加热区的损失率.但是Q: 。 , 人的增大并不能完全说明乙醇浓度对谱线强度的影响。由表 3 可见,随去溶温度升高,Q : 。 p A 的增大倍数与谱线强度 I 应当认为是一致的 , 而当乙醇浓度增大时,Q : 。 PA显著比 I 增加得快,且乙醇浓度越大,两者相差也越大。另一方面,溶剂进炬速率随乙醇浓. 1 _ _ l _ 一」 _ _ 一一土 」 -_j0 之0 4 0 6 0 8 0 1 0 0乙巨Z浓度(% V / V )去溶温度及乙醇浓度对分析物进炬速率的影响度而增大,当乙醇浓度固定为95 %时则与去溶温度无关。上述结果表明,残余乙醇进入 I CP对谱线强度有抑制作用。所以本装置的去溶率自然应引起关注。表 3 Q : 。P 人与谱线强度 1.增加倍数比较去落沮度 (℃ )Q x c P ^增加倍数I增加倍致室温1。0 01。0 01 0 01。7 21。8 71。8 12。2 5乙醉浓度 (% V / V )Q x e , ^ 增加倍数I增加倩致1。0 01 。 0 02 01。881。1 33 52。5 91。4 02 5 0 3 0 03。4 9 4。3 23。3 6 4。4 46 5 8 04。0 6 6。0 31。9 3 2。3 5.瀚线强度I取自Y b ( 1 ) Zo 7 o.s6A 强度值.(三 ) 乙神及去溶通度对去溶效率的影响去溶 (剂 )率指在冷凝区除去的溶剂量与进入该区的总溶剂量之比。图4表明,随去溶温度升高,去溶率有较大幅度的提高 (从室温时的32 %增加到30 ℃时的73 % ) ; 而去溶率随乙醇浓度的增大则较慢。去溶率主要与溶剂蒸发和冷凝效率有关‘3 ’。当乙醇浓度为 95 % 时,随去溶温度升高,蒸发效率提高而冷凝效率不受影响 (因为进入冷凝 区的溶剂组成不变),所以去溶率也迅速提高。当乙醇浓度增大时,蒸发效率虽然提高,但进入冷凝区的溶剂的挥发性也增大,使冷凝效率降低,这 两个相反的因素导致了乙醇浓度对去溶率的影响较小。2 0 1乙醇浓度(% V Zv )落 结 语本工作考察了一套去溶装置的性能,并通过加入 乙醇来提高玻璃同心 雾化器 的进 样 效率。随去溶温度升高和 乙醇浓度增大,由于溶剂蒸发作用,气溶胶颗粒在雾化一加热区迅 速 变小,导致分析物进炬速率增大和去 溶 效 率 提高。稀土元素谱线强度也因此增大,与水溶液不去溶进样时相比,95 % 乙醇溶液预去溶进样时稀土元素检出限降低十倍。残余 乙 醇 进 入ICP对谱线强度有抑制作用。落0 IU U 二公‘) 之0 0尘 污 滋女 (c )图 4 乙醇及去溶温度对去溶率的影响致谢:曾宪津先生对本文提出有益意见,谨致谢意。参 考 文 献[ 1 〕C.v e illo n a n d M.M a r妙shes,sp e c扩 o e九‘m.A e君a,2 3B,5 5 3 (19 65 ).[ 2 〕辛仁轩、林统华、王国欣,分析化学, 1 1 , 67 0 (1 9 8 5 ).[ 3 ] H.J.Iss a q a n d L.p.M o r旷n thal e r,A ”a艺.C九e胜., 4 7 , 1 6 6 1 (1 97 5 ).[ 4 〕 p.W.J.M.B o u m a n s a n d F.J.D e Bo e r,s p e e言ro e孔玄机.A e蓄a,3 1B,3 5 5 (一9 7 6 ).〔5 〕陈寿根、王玉敏、陈斌斌,光谱学与光谱分析,3,43 (1 9 8 3).[ 6 〕H u a n g Be n li,s p e e tr o c 几云m.A e ta , 3 8B,5 1 (1 9 5 5 ).〔7 〕朴哲秀、裴霭丽、黄本立,分析化学,(待 发表 ).〔8 〕P.D.G o u ld en a n d D.H.J.A n th o n y,A玲 a不.C杠e m. ,5 4,le7 s (1 0 5 2 ).〔9 」史广昭、李嘉宇、陈震华、张华山,武汉大学学报,(1 ),4 3 (1 9 8 3).(收稿日期: 2 9 5 6年1 1月 1 3 日)E FFE CT S O F E TH ANOL AND D ESOLV AT !ON ONR AR E E AR TH LINE !NT E NST !E S IN ICP一AE SY a n g Jin fu P e i A ili(C孔a n g e hu n In s公itu te o f A p p lied C he m 玄s tr夕,A ea d e哪 ia s玄n ica )H u a n g B e n li*(X ia m en U n i, e r s ity ),禅AB ST R ACTT h e eh a r a e te r ist ie s o f a d eso lv at io n u n it h a v e be e n in v est ig a te d w it h so lv e n ts e o n ta in in gv a r io u s e o n e e n trat fo n s o f et h a n o l fo r r a r‘ e a r th e lem e n ts.R e sults w er e g iv e n a s fo llo w s: 1,T h ein te n sit ie s o f th e R E lin e s in ere a se d w it h deso lV a tio n te m Pe r ta u r e a n d e o n e e n tra t io n o f e th a n o l.W ith 95% e th a n o l a n d deso lv a tio n a t 3 0 0 ℃, th e d et e ct io n lim its w er e im Pro v e d b y a bo lt 1 0tim e s, a s e o m p a re d w ith a qu eo u s so IV e n t w ith o u t d eso lv at io n.2,D u e to th e ‘v aPo rat io n o f 种I-含0 2v e n t , th e a m o u n t o f a n alyte re a ehin g th e ICP in e re a se d w ith de so lv a tio n te m Pe rat u r e a n d e th a-n o l e o n e e n t r a tio n.Ho we v e r , it w a s a lso fo u n d t h a t t h e eth a n o l re a eh in g ICP p ar tia lly c o u n -te r a e te d th e e ffe ct m e n t io n e d a bo v e o n lin 吧 in t e n s i‘ie s。户Ke y W o r d ,: ICp,D eso lv a t一o n,O r g a n ie so lv e n t,R a r e ea rth ele m e n ts.A u th o r to w h o m e o r e sPo n d e n e e sh o u ld b e a d dr e sse dr 二0 . 0 . 0⋯0⋯0 . 、O来稿摘登 }.‘ . 0 . 0 . 0⋯0⋯0 . 0 )香草基萤光酮用作高灵敏分光光度测钦新试剂及其对铝合金分析的应用林维明 陈 猛(四 川大学化学系,成都)三经基萤光酮类试剂已先后在比 l] 旧 l2]、苏 13 和我国引起重视,其中丙基、二甲基、二 磺苯基和水杨基萤光酮分析应用较广。近年国内在此方面发展很快,尤以卤代,硝基衍生物的报道为多。本文提出用香草基萤光酮在C T M A B存在下,不经分离和掩蔽直接测定数种铝合金中微量钦的新方法,灵敏度高,选择性好,精密度及准确度均令人满意,且简便、快速。这是三羚基萤光酮类试剂的又一新品种,且也开始获得成功的应用1二佳实脸条件的选择试验证明,几种离子表面活性剂均有增敏作用,但以c T MA B 效果最佳 , 在一定酸度下所形成之二元有色配合物对比度很小,灵敏度也极低,而在相同条件下,当c T M A B 存在时则对比度较大 (△久“ 90n m ),灵敏度也高 (。 = 1.35 x 1 0 5 ) , 显色最佳酸度范围为0.0 3一o.o 7M HZ so ‘ (即在 2 5 m l最终溶液中含 0.6一1.兮m l IM H: 5 0 . ),使用1.2m l iM HZ So ‘ , 最终溶液中含 2.0 0一 1.som z 1 x 1 0一 3M香草基萤光酮(v F )乙醇溶液均可,选用 1.20 ml, c T MA B的用量在 1.0 一 lo.oml 皆可,选用4.sml, 显色5 分钟后吸光度即达最大值并至少可稳定 1 小时 , 共存离子所增减的吸光度不超过 5 % 计为允许存在量 (倍数 ): Zo o0 AI (l )、M g ( I ),1 2 5 o F e (I ),so oC u ( I ),N i( I ),2 6 5C r ( I ),z Z os n (万 ),SW (砚),1.SM o (矶 ),s 0 0 0 oC I一 ,2 50 00柠檬酸、抗坏血酸, l0 0 0 0E D T A,2 5 0 0草酸,5 0 0 0 0 05 0 二一2.招合金样品分析向一定量 (含钦约 25 一7 5协g) 铝合金样品中,加入20 m l (1 : 1) 盐酸溶解 (若未溶完可滴加少量 1, 1硝酸 ),蒸发至近干,加入少量水溶解残渣,加 2,4一二硝基酚饱和水溶液3滴作指示剂,用稀碱先调至黄色,再用稀酸调至刚变无色,用。.6M HZ so ‘转移至50 m l容量瓶中并稀释至刻度,摇匀。吸取上述溶液2.0 m l于2 5m l容量瓶中,分别加入 z.Z om l v F溶液,4.so m l Z x zo一 ,M e T M^ B 溶液,用水稀释至刻度,摇匀,1 0分钟后用 Ic m 吸收池,试剂空白作参比,在72 型分光光度计上,于 5 5 0n m 处测其吸光度。工作曲线直接用纯钦标准溶液绘制 〔与4.0 m g A I( l ) 存在下的情况一致,故可简化 绘 制手续〕。对L Y : ,、L Y , 2、L Y : 1三种铝合金,其标准值 (% ) 分别为0.0 1 5、0.0 3 0、0.0 2 2,测得平均值 (% ) 分别 为0.0 1 5 6、0.0 2 9 5、0.0 2 2 5,相对误差 (% ) 分别加.0、2.3、2.2,相对标准偏差 (%, n = 5 ) 分别为2.2、2.7、1.9。故试验结果表明,用本法测定三种铝合金中的微量钦 (。.0 15 一0.03 % ) 所得 准确度及精密度均一卜分良好。(收稿日期: 1 9 8 6年 8 月2 5 日)参 考 文 献〔i 〕 J.G il lis,J.H o s te e t A.Cla e ys,A 件a l.C瓦主水.A c才a,i,29川。峨7 ).〔2 〕K.K im u ra,H.S a n o,M.A sa d a,B “1忿.C杠e m.S o e. ,J aPa”,2 9 ( 6 ),6 3 5 (1 , 5 6 ).( 3 〕马·A·Ha , a Pe H : o,M·F·m y et o , 。,3 a 8 , 刀a 6 二 2 3 ( 1 ) , ] 2凡又f l只弓7 ),

稀土元素的感耦等离子体发射光谱分析中乙醇溶剂的预去溶研究

http://dspace.xmu.edu.cn/bitstream/handle/2288/20060/%e7%a8%80%e5%9c%9f%e5%85%83%e7%b4%a0%e7%9a%84%e6%84%9f%e8%80%a6%e7%ad%89%e7%a6%bb%e5%ad%90%e4%bd%93%e5%8f%91%e5%b0%84%e5%85%89%e8%b0%b1%e5%88%86%e6%9e%90%e4%b8%ad%e4%b9%99%e9%86%87%e6%ba%b6%e5%89%82%e7%9a%84%e9%a2%84%e5%8e%bb%e6%ba%b6%e7%a0%94%e7%a9%b6.pdf?sequence=1&isAllowed=y

稀土元素的感耦等离子体发射光谱分析中乙醇溶剂的预去溶研究

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