【摘要】：環(huán)境分析是對基體較為復(fù)雜的環(huán)境樣品中污染物的分析,要求準(zhǔn)確、快速、靈敏、選擇性好等�；瘜W(xué)發(fā)光是在沒有光、電、磁、聲、熱源激發(fā)的情況下,由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的一種光輻射,以此為基礎(chǔ)的化學(xué)發(fā)光分析,由于可以進(jìn)行發(fā)射光子計量,又沒有外來激發(fā)光源存在時散射光背景的干擾,因而具有很高的靈敏度,很寬的線性范圍,儀器設(shè)備簡單、易微型化和自動化等優(yōu)點,在環(huán)境分析監(jiān)測等領(lǐng)域具有顯著的優(yōu)越性。 流動注射分析(FIA)是一種在熱力學(xué)非平衡狀態(tài)下重現(xiàn)地處理試樣或試劑區(qū)帶的定量流動分析技術(shù),具有分析速度快、操作自動化、儀器簡單、重現(xiàn)性好、消耗試樣和試劑少等特點。流動注射分析與化學(xué)發(fā)光分析結(jié)合,可使檢測方法的分析性能得以較大提高,從而滿足環(huán)境分析的要求。 本論文采用流動注射分析和化學(xué)發(fā)光分析聯(lián)用技術(shù),利用氫化物發(fā)生效率高、易實現(xiàn)和基體分離等特點,建立了基于臭氧氧化氣態(tài)氫化物過程中產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光的分析新方法,并成功應(yīng)用于環(huán)境樣品中痕量銻、錫等元素的分析。 本論文包括以下內(nèi)容: 第一章:綜述了化學(xué)發(fā)光分析技術(shù)的基本原理、典型體系及應(yīng)用,FIA的基本原理、特點及應(yīng)用,以及兩者在環(huán)境分析的應(yīng)用和發(fā)展趨勢,并提出了本論文研究方向。 第二章:通過優(yōu)化實驗條件,較為系統(tǒng)地研究了氫化物生成元素的氣相化學(xué)發(fā)光性能,為氣態(tài)化學(xué)發(fā)光(GPCL)在環(huán)境樣品分析中的應(yīng)用提供了實驗基礎(chǔ)。結(jié)果表明,As、Sb、Sn、Se等元素的GPCL靈敏度較高,有望應(yīng)用于實際環(huán)境樣品分析。 第三章:基于臭氧氧化SnH_4產(chǎn)生GPCL的原理,建立了測定環(huán)境樣品中痕量錫的方法。利用FIA技術(shù)控制反應(yīng)條件,選擇性地生成氫化物,以消除其他氫化物發(fā)生元素的干擾;采用液氮冷阱富集SnH_4,提高了系統(tǒng)的靈敏度。該方法的線性范圍為2.0μg L~(-1) ~10.0 mg L~(-1),線性相關(guān)系數(shù)為0.998,檢測限為0.32μg L~(-1)。方法成功地應(yīng)用于環(huán)境樣品中痕量錫的分析。 第四章:基于臭氧氧化SbH_3產(chǎn)生GPCL的原理,建立了測定環(huán)境樣品中痕量銻的方法。利用流動注射技術(shù)和液氮冷阱富集技術(shù)來控制生成和富集氫化物,利用沸點不同,順序氣化冷阱富集的氫化物等手段,有效消除其他氫化物形成元素的干擾,成功地應(yīng)用于環(huán)境樣品測定,該方法對Sb檢測的線性范圍為1.0μg L~(-1)~10.0 mg L~(-1),線性相關(guān)系數(shù)為0.997,檢測限為0.18μg L~(-1)。 第五章:利用衍生技術(shù)、UV/ S_2O_8~(2-)氧化技術(shù)、停流注射技術(shù)和液氮冷阱富集技術(shù),將Se從復(fù)雜的基體中分離和富集,并使其高效生成SeH2,再利用GPLC檢測器進(jìn)行定量檢測。該方法對Se檢測的線性范圍是0.5μg L~(-1) ~ 1.0 mg L~(-1),線性相關(guān)系數(shù)為0.993,檢測限為0.12μg L~(-1)。 第六章:利用氣相色譜分離技術(shù),將氫化物發(fā)生后形成的As、Sb、Sn和Se等元素的氫化物順序分離,采用GPLC技術(shù)進(jìn)行測定,建立了同時測定上述四種元素的GPCL方法。在優(yōu)化的條件下,As、Sb、Sn和Se的線性范圍分別為1μg L~(-1) ~ 25 mg L~(-1)、0.4~40 mg L~(-1)、0.1~30 mg L~(-1)和0.5~50 mg L~(-1),檢測限分別為0.28μg L~(-1)、0.12 mg L~(-1)、0.035 mg L~(-1)和0.16 mg L~(-1)。因氫化物在色譜分離過程中的擴(kuò)散等原因,靈敏度尚不能達(dá)到環(huán)境水樣痕量分析測定要求。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：O657.3;X132
【圖文】：

10圖 1.5 SO、CH3SH、CH3SCH3和 H2S 化學(xué)發(fā)光光譜圖. Uncorrected chemiluminescence emission spectrum from the reactio(a) SO, (b) CH3SH, (c) CH3SCH3, (d) H2S明，各種硫化合物和臭氧反應(yīng)的 GPCL 光譜圖和上述 S圖相似。Kummer[48]等首先發(fā)現(xiàn)二甲基硫和 H2S 的氣相化學(xué)oto[49]等用 H2S、甲硫醇、二甲基硫和 SO 作為反應(yīng)物，對光光譜進(jìn)行深入研究，結(jié)果如圖 1.5 所示。.5 可知，H2S、甲硫醇、二甲基硫和 SO 的 GPCL 光譜曲線合物的 GPCL 由 SO2*產(chǎn)生。此結(jié)論后被 Arora 和 Chatha[5L 實驗所證實。

290nm 至 650nm 范圍內(nèi)，光信號強(qiáng)度由反應(yīng)的速率常數(shù)決化學(xué)發(fā)光峰由下列反應(yīng)產(chǎn)生。AsH3+ O3→ HO2+ H2AsOHO2+ O3→ OH + 2 O2OH + AsH3→ H2O + AsH2AsH2+ O2→ AsO + H2OAsO + O3→ AsO2* + O2AsO2* → AsO2+ hv區(qū)里化學(xué)發(fā)光峰由下式反應(yīng)產(chǎn)生。AsO2* + O3→ AsO2+ O2+ OAsO + O → As + O2As + O3→ AsO* + O2AsO* → AsO + hv

圖 2.1 分析系統(tǒng)示意圖Fig. 2.1. System schematic for analytical system.在圖2.1所示裝置和表2.3、2.4所列的儀器工作參數(shù)及氫化物發(fā)生反應(yīng)條件下，樣品溶液、載液和 NaBH4溶液分別由流動注射的兩個蠕動泵通道泵入氫化物發(fā)生反應(yīng)管，混合液隨同載氣一起進(jìn)入分離器，液體在氣液分離器底端被泵入廢液瓶，產(chǎn)生的氣體被載氣攜帶進(jìn)入原子吸收分析系統(tǒng)進(jìn)行測量。在確定氫化物最大產(chǎn)率的條件后，借助載氣再將氫化物導(dǎo)入 GPCL 反應(yīng)室，在 O3氧化下產(chǎn)生 GPCL，儀器自動記錄信號強(qiáng)度。表 2.3 流動注射氫化物發(fā)生系統(tǒng)的操作程序Table 2.3. Operational process of flow injection hydride generation system步驟 時間 (s) 泵 1 (rpm) 泵 2 (rpm) 讀數(shù)Step Time Pump1 Pump2 ReadFill 45 25 25 NoInjection 15 25 25 Yes2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 王全林,劉志洪,蔡汝秀,呂功煊;血紅蛋白作為催化劑高靈敏測定過氧化[J];分析化學(xué);2002年08期

2 李曉燕,何治柯,曾云鶚;化學(xué)發(fā)光分析法在環(huán)境分析中的應(yīng)用[J];分析科學(xué)學(xué)報;1999年03期

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本文編號：2746405