王晴萱

(遼寧省大連生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 中心分析室，遼寧 大連 116023)

0 引言

金屬對于環(huán)境和人體的危害近年來備受關注，2017年修訂的《地下水質量標準》中重金屬鎳和鈷被列為環(huán)境監(jiān)測項目中的毒理學指標.生產(chǎn)、生活活動造成的天然水體鎳、鈷污染，可通過食物鏈濃縮、富集，對人體和生物造成傷害.

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測領域中測定鎳和鈷的國家標準、行業(yè)標準方法有多種，主要有電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體質譜法、分光光度法、原子吸收法和極譜法，這些方法的適用范圍大多為地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水[1-10].調查發(fā)現(xiàn)，測定海水中鎳的國家標準方法有三種，但只有無火焰原子吸收分光光度法能滿足《海水水質標準》中對鎳含量測定檢出限較低的要求[11].海水具有鹽度高、金屬含量低的特點，使用無火焰原子吸收法測定海水中的鎳時需要進行有機溶劑富集萃取以達到檢出限要求，有機溶劑前處理過程繁復，萃取劑也容易造成環(huán)境的二次污染；使用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定海水中的鎳時，即使配備了高鹽霧化器，海水中的高鹽分仍易在管中沉積，易造成儀器熄火，海水高鹽分還會導致采樣錐磨損等問題；吸附溶出伏安法(ASV)在測定海水中痕量鎳時無需繁復的前處理，在操作和成本上極具優(yōu)勢，易于推廣.

本文采用吸附溶出伏安法測定痕量鎳和鈷，向pH值 8.0～ 9.5的氨水-氯化銨緩沖溶液中加入0.10 mL的丁二酮肟乙醇溶液(0.50 g/L)，進行上機測試，篩選出最佳的實驗條件.

1 預電解電位及預電解富集時間對ASV法影響實驗

1.1 預電解電位

參考《化學試劑 陽極溶出伏安法通則》[12]的規(guī)定，選定的預電解電位應比待測物在該測定條件下的溶出峰電位增加0.2 V以上.Ni的溶出峰為-0.9 V左右，Co的溶出峰在-1.0 V左右，在預電解電位為-0.5 V、-0.6 V、-0.7 V三種情況下對Ni和Co含量分別為1.0 μg/L、0.5 μg/L的混合溶液進行7次平行掃描，結果如圖1所示.

實驗結果表明，當預電解電位為-0.6 V時，Ni和Co的電流強度絕對值均值均為最大，故選擇-0.6 V為實驗的預電解電位.

1.2 預電解富集時間

參考《化學試劑 陽極溶出伏安法通則》[12]的規(guī)定，預電解富集時間不少于1 min，不多于10 min，在測定過程中此值應保持恒定.在預電解時間為60 s、90 s、120 s、150 s 時，對Ni和Co含量分別為1.0 μg/L、0.5 μg/L的混合溶液進行7次平行掃描，結果如圖2所示.

實驗數(shù)據(jù)表明，隨著預電解富集時間增長，電流強度絕對值逐漸增加，到達120 s后，增速變緩，綜合考慮做樣時間，選擇120 s為預電解富集時間.

2 掃描電位范圍及掃描速率對ASV法影響實驗

2.1 掃描電位范圍

掃描電位范圍應包括所有待測物的溶出峰.綜合多次實驗數(shù)據(jù)可以得出，掃描電位在-0.8 ～-1.3 V之間時，可保證Ni和Co均能完整出峰，故選擇此電位范圍.

2.2 掃描速率

選擇了4個不同的掃描速率進行篩選實驗.在6.6 mV/s、13.2 mV/s、26.4 mV/s、33.3 mV/s條件下對相同含量的Ni和Co混合溶液分別進行實驗，確定最佳掃描速率，結果如表1、表2、圖3～5(見107頁)所示.當掃描速率為33.3 mV/s 時Ni和Co出尖峰，峰型及分離度較差；掃描速率在6.6～26.4 mV/s間，Ni和Co峰型、分離度較好，電流強度絕對值變大，加標后溶液電流平均改變量也增大：因此，最終選擇26.4 mV/s為最佳實驗條件.

表1 不同掃描速率下Ni的實驗結果 單位：A

表2 不同掃描速率下Co的實驗結果 單位：A

3 結論

通過實驗了解了預電解電位、預電解富集時間、掃描電位范圍和掃描速率對吸附溶出伏安法測定鎳和鈷的影響.實驗結果表明，最佳實驗條件：預電解電位為-0.6 V，預電解富集時間為120 s，掃描電位在-0.8～-1.3 V之間，掃描速率為26.4 mV/s.建議采用吸附溶出伏安法測定鎳和鈷時，使用此實驗條件.