鉛鎘重金屬離子在鉍膜電極上的相互影響

韓彥超+衛(wèi)婷+李敬等

摘要：采用原位鍍鉍電極的方式，以玻碳電極為工作電極，通過改變Cd2+和Pb2+的比例，考察不同Pb2+和Cd2+濃度條件下，兩者同時(shí)存在時(shí)的相互影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Cd2+和Pb2+同時(shí)存在時(shí)，存在相互的影響，特別是對(duì)于Cd2+的檢測(cè)，由于Pb2+較正的析出電位，對(duì)于Cd2+的析出有一定的輔助作用?？疾炝薈d2+和Pb2+單獨(dú)存在時(shí)的分析性能， Pb2+沉積時(shí)間為60 s時(shí)， 在1～80 μg/L范圍內(nèi)呈線性關(guān)系， 檢出限為0.5 μg/L； Cd2+的沉積時(shí)間為120 s，在1～25 μg/L和30～200 μg/L范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系， 檢出限為 1.0 μg/L?？疾炝算G膜電極在不同實(shí)際水樣中對(duì)Pb2+和Cd2+ 的分析，獲得了較好的一致性。

1引言

金屬離子鎘（Cd2+）和鉛（Pb2+）作為重金屬污染源可以對(duì)生物機(jī)制產(chǎn)生毒性作用從而對(duì)人類身體健康造成了嚴(yán)重的威脅。其中Pb的毒性主要來源于其模仿功能，它可以占據(jù)細(xì)胞中Ca依賴蛋白中Ca的結(jié)合位點(diǎn)（如鈣調(diào)節(jié)蛋白和蛋白激酶C），導(dǎo)致相應(yīng)的生理功能不可修復(fù)[1]。接觸少量的Cd2+，可以導(dǎo)致腎功能失調(diào)、骨質(zhì)疏松、肺氣虛、肝損傷和高血壓等急性或慢性疾病[2]。因此探索靈敏、快速和簡(jiǎn)單的分析方法對(duì)于精確監(jiān)控Cd2+和Pb2+的含量具有重要意義。

目前， 常用的檢測(cè)Cd2+和Pb2+方法主要有原子吸收光譜、電感耦合等離子體原子發(fā)射/質(zhì)譜和電化學(xué)等。陽(yáng)極溶出伏安分析是最為有效的金屬離子分析的電化學(xué)技術(shù)[3]。溶出分析法將預(yù)富集與電化學(xué)測(cè)量有機(jī)地結(jié)合，是一種高靈敏度的電分析技術(shù)，尤其適用于重金屬離子分析。汞電極被廣泛應(yīng)用于溶出伏安法，但由于汞及其化合物的毒性大，污染環(huán)境，汞電極的使用越來越受到限制。近年來，許多不同膜電極材料，如鉍膜[4，5]，鉛膜[6]，銻膜[7]，錫膜[8]、金膜[9]和復(fù)合膜[10]等被用于重金屬離子的溶出伏安分析。在眾多膜材料中，鉍膜電極自2000年被Wang等[4]報(bào)道以來，因?yàn)樗沫h(huán)境友好特性，在溶出伏安分析中，其分析性能與汞電極相當(dāng)，能與多種重金屬生成二元或多元合金，備受關(guān)注。目前文獻(xiàn)中報(bào)道的Cd2+和Pb2+在Bi膜上的檢測(cè)多采用同時(shí)檢測(cè)，例如：王雪梅等采用同位鍍鉍/過氧化聚乙酰苯胺/玻碳電極溶出伏安法測(cè)定食用鹽中痕量Cd2+和Pb2+[11]。本研究組利用聚苯乙烯磺酸鈉/碳納米管[12]和Nafion/石墨烯[13]修飾的玻碳電極結(jié)合同位鍍鉍電極實(shí)現(xiàn)了實(shí)際水樣中Cd2+和Pb2+的測(cè)定。劉德盟等[14]利用鉍微陣列電極實(shí)現(xiàn)了飲料中Cd2+和Pb2+的檢測(cè)和分析。盡管同時(shí)檢測(cè)Cd2+和Pb2+的方法較為簡(jiǎn)單，也都取得了較好的分析性能，可以一次性獲取不同目標(biāo)物的濃度，但是在本工作中發(fā)現(xiàn)當(dāng)Cd2+和Pb2+兩者同時(shí)存在時(shí)，會(huì)存在相互影響。特別是對(duì)于Cd2+的檢測(cè)而言，Pb2+由于具有較正的析出電位，即使低濃度的Pb2+也會(huì)對(duì)Cd2+的析出有一定的影響。通過改變Cd2+和Pb2+的比例，研究了不同Pb2+和Cd2+濃度條件下的相互影響，發(fā)現(xiàn)Cd2+和Pb2+之間相互影響的規(guī)律。考察了Cd2+和Pb2+單獨(dú)存在時(shí)的分析性能?？疾炝算G膜電極在不同實(shí)際水樣中Pb2+和Cd2+的分析，獲得了較好的一致性。

摘要：采用原位鍍鉍電極的方式，以玻碳電極為工作電極，通過改變Cd2+和Pb2+的比例，考察不同Pb2+和Cd2+濃度條件下，兩者同時(shí)存在時(shí)的相互影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Cd2+和Pb2+同時(shí)存在時(shí)，存在相互的影響，特別是對(duì)于Cd2+的檢測(cè)，由于Pb2+較正的析出電位，對(duì)于Cd2+的析出有一定的輔助作用。考察了Cd2+和Pb2+單獨(dú)存在時(shí)的分析性能， Pb2+沉積時(shí)間為60 s時(shí)， 在1～80 μg/L范圍內(nèi)呈線性關(guān)系， 檢出限為0.5 μg/L； Cd2+的沉積時(shí)間為120 s，在1～25 μg/L和30～200 μg/L范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系， 檢出限為 1.0 μg/L?？疾炝算G膜電極在不同實(shí)際水樣中對(duì)Pb2+和Cd2+ 的分析，獲得了較好的一致性。

1引言

金屬離子鎘（Cd2+）和鉛（Pb2+）作為重金屬污染源可以對(duì)生物機(jī)制產(chǎn)生毒性作用從而對(duì)人類身體健康造成了嚴(yán)重的威脅。其中Pb的毒性主要來源于其模仿功能，它可以占據(jù)細(xì)胞中Ca依賴蛋白中Ca的結(jié)合位點(diǎn)（如鈣調(diào)節(jié)蛋白和蛋白激酶C），導(dǎo)致相應(yīng)的生理功能不可修復(fù)[1]。接觸少量的Cd2+，可以導(dǎo)致腎功能失調(diào)、骨質(zhì)疏松、肺氣虛、肝損傷和高血壓等急性或慢性疾病[2]。因此探索靈敏、快速和簡(jiǎn)單的分析方法對(duì)于精確監(jiān)控Cd2+和Pb2+的含量具有重要意義。

目前， 常用的檢測(cè)Cd2+和Pb2+方法主要有原子吸收光譜、電感耦合等離子體原子發(fā)射/質(zhì)譜和電化學(xué)等。陽(yáng)極溶出伏安分析是最為有效的金屬離子分析的電化學(xué)技術(shù)[3]。溶出分析法將預(yù)富集與電化學(xué)測(cè)量有機(jī)地結(jié)合，是一種高靈敏度的電分析技術(shù)，尤其適用于重金屬離子分析。汞電極被廣泛應(yīng)用于溶出伏安法，但由于汞及其化合物的毒性大，污染環(huán)境，汞電極的使用越來越受到限制。近年來，許多不同膜電極材料，如鉍膜[4，5]，鉛膜[6]，銻膜[7]，錫膜[8]、金膜[9]和復(fù)合膜[10]等被用于重金屬離子的溶出伏安分析。在眾多膜材料中，鉍膜電極自2000年被Wang等[4]報(bào)道以來，因?yàn)樗沫h(huán)境友好特性，在溶出伏安分析中，其分析性能與汞電極相當(dāng)，能與多種重金屬生成二元或多元合金，備受關(guān)注。目前文獻(xiàn)中報(bào)道的Cd2+和Pb2+在Bi膜上的檢測(cè)多采用同時(shí)檢測(cè)，例如：王雪梅等采用同位鍍鉍/過氧化聚乙酰苯胺/玻碳電極溶出伏安法測(cè)定食用鹽中痕量Cd2+和Pb2+[11]。本研究組利用聚苯乙烯磺酸鈉/碳納米管[12]和Nafion/石墨烯[13]修飾的玻碳電極結(jié)合同位鍍鉍電極實(shí)現(xiàn)了實(shí)際水樣中Cd2+和Pb2+的測(cè)定。劉德盟等[14]利用鉍微陣列電極實(shí)現(xiàn)了飲料中Cd2+和Pb2+的檢測(cè)和分析。盡管同時(shí)檢測(cè)Cd2+和Pb2+的方法較為簡(jiǎn)單，也都取得了較好的分析性能，可以一次性獲取不同目標(biāo)物的濃度，但是在本工作中發(fā)現(xiàn)當(dāng)Cd2+和Pb2+兩者同時(shí)存在時(shí)，會(huì)存在相互影響。特別是對(duì)于Cd2+的檢測(cè)而言，Pb2+由于具有較正的析出電位，即使低濃度的Pb2+也會(huì)對(duì)Cd2+的析出有一定的影響。通過改變Cd2+和Pb2+的比例，研究了不同Pb2+和Cd2+濃度條件下的相互影響，發(fā)現(xiàn)Cd2+和Pb2+之間相互影響的規(guī)律?？疾炝薈d2+和Pb2+單獨(dú)存在時(shí)的分析性能?？疾炝算G膜電極在不同實(shí)際水樣中Pb2+和Cd2+的分析，獲得了較好的一致性。

摘要：采用原位鍍鉍電極的方式，以玻碳電極為工作電極，通過改變Cd2+和Pb2+的比例，考察不同Pb2+和Cd2+濃度條件下，兩者同時(shí)存在時(shí)的相互影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Cd2+和Pb2+同時(shí)存在時(shí)，存在相互的影響，特別是對(duì)于Cd2+的檢測(cè)，由于Pb2+較正的析出電位，對(duì)于Cd2+的析出有一定的輔助作用。考察了Cd2+和Pb2+單獨(dú)存在時(shí)的分析性能， Pb2+沉積時(shí)間為60 s時(shí)， 在1～80 μg/L范圍內(nèi)呈線性關(guān)系， 檢出限為0.5 μg/L； Cd2+的沉積時(shí)間為120 s，在1～25 μg/L和30～200 μg/L范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系， 檢出限為 1.0 μg/L。考察了鉍膜電極在不同實(shí)際水樣中對(duì)Pb2+和Cd2+ 的分析，獲得了較好的一致性。

1引言

金屬離子鎘（Cd2+）和鉛（Pb2+）作為重金屬污染源可以對(duì)生物機(jī)制產(chǎn)生毒性作用從而對(duì)人類身體健康造成了嚴(yán)重的威脅。其中Pb的毒性主要來源于其模仿功能，它可以占據(jù)細(xì)胞中Ca依賴蛋白中Ca的結(jié)合位點(diǎn)（如鈣調(diào)節(jié)蛋白和蛋白激酶C），導(dǎo)致相應(yīng)的生理功能不可修復(fù)[1]。接觸少量的Cd2+，可以導(dǎo)致腎功能失調(diào)、骨質(zhì)疏松、肺氣虛、肝損傷和高血壓等急性或慢性疾病[2]。因此探索靈敏、快速和簡(jiǎn)單的分析方法對(duì)于精確監(jiān)控Cd2+和Pb2+的含量具有重要意義。

目前， 常用的檢測(cè)Cd2+和Pb2+方法主要有原子吸收光譜、電感耦合等離子體原子發(fā)射/質(zhì)譜和電化學(xué)等。陽(yáng)極溶出伏安分析是最為有效的金屬離子分析的電化學(xué)技術(shù)[3]。溶出分析法將預(yù)富集與電化學(xué)測(cè)量有機(jī)地結(jié)合，是一種高靈敏度的電分析技術(shù)，尤其適用于重金屬離子分析。汞電極被廣泛應(yīng)用于溶出伏安法，但由于汞及其化合物的毒性大，污染環(huán)境，汞電極的使用越來越受到限制。近年來，許多不同膜電極材料，如鉍膜[4，5]，鉛膜[6]，銻膜[7]，錫膜[8]、金膜[9]和復(fù)合膜[10]等被用于重金屬離子的溶出伏安分析。在眾多膜材料中，鉍膜電極自2000年被Wang等[4]報(bào)道以來，因?yàn)樗沫h(huán)境友好特性，在溶出伏安分析中，其分析性能與汞電極相當(dāng)，能與多種重金屬生成二元或多元合金，備受關(guān)注。目前文獻(xiàn)中報(bào)道的Cd2+和Pb2+在Bi膜上的檢測(cè)多采用同時(shí)檢測(cè)，例如：王雪梅等采用同位鍍鉍/過氧化聚乙酰苯胺/玻碳電極溶出伏安法測(cè)定食用鹽中痕量Cd2+和Pb2+[11]。本研究組利用聚苯乙烯磺酸鈉/碳納米管[12]和Nafion/石墨烯[13]修飾的玻碳電極結(jié)合同位鍍鉍電極實(shí)現(xiàn)了實(shí)際水樣中Cd2+和Pb2+的測(cè)定。劉德盟等[14]利用鉍微陣列電極實(shí)現(xiàn)了飲料中Cd2+和Pb2+的檢測(cè)和分析。盡管同時(shí)檢測(cè)Cd2+和Pb2+的方法較為簡(jiǎn)單，也都取得了較好的分析性能，可以一次性獲取不同目標(biāo)物的濃度，但是在本工作中發(fā)現(xiàn)當(dāng)Cd2+和Pb2+兩者同時(shí)存在時(shí)，會(huì)存在相互影響。特別是對(duì)于Cd2+的檢測(cè)而言，Pb2+由于具有較正的析出電位，即使低濃度的Pb2+也會(huì)對(duì)Cd2+的析出有一定的影響。通過改變Cd2+和Pb2+的比例，研究了不同Pb2+和Cd2+濃度條件下的相互影響，發(fā)現(xiàn)Cd2+和Pb2+之間相互影響的規(guī)律?？疾炝薈d2+和Pb2+單獨(dú)存在時(shí)的分析性能?？疾炝算G膜電極在不同實(shí)際水樣中Pb2+和Cd2+的分析，獲得了較好的一致性。