砷的电化学/镉的化学蒸气发生技术研究

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样品引入技术一直是原子光谱分析方法中的研究重点。本文首先对原子光谱检测技术的基本原理进行了简要描述,重点介绍了各种现有样品引入技术的优缺点,并对电化学蒸气发生技术的原理、应用及发展趋势进行了归纳,进而开展了镉的化学氢化物发生技术/砷的电化学蒸气发生技术的研究工作。主要内容包括:As3+、As5+、MMA(甲基砷)及DMA(二甲基砷)在修饰电极上的电化学蒸气发生行为差异、各种实验参数的优化以及镉的新型化学蒸气发生体系研究等,对多种生物样品、环境样品进行了分析。具体内容包括:首先,考察了镉在不同反应体系中的蒸气发生效率,发现Fe2+-L-Cys-CH3COOH体系可以显著提升镉的蒸气发生效率,相同条件下可以达到传统的硫脲-Co2+体系的4倍以上。而DDTC的加入,可以明显降低Cu及Pb等离子的干扰,基本实现了在提升发生效率的同时提高方法的抗干扰性能。在最佳的实验条件下,Cd的检出限为0.02μg L-1,相对标准偏差为4.5%(n=11),回收率为91.4%~112.2%。随后利用实验室自制的螺纹式电解池,采用修饰电极的方式研究了不同价态砷的电化学蒸气发生行为。结果表明As3+和As5+在L-Cys/GE电极上的原子光谱信号不仅显著增强(约为石墨电极的2-3倍),同时两者信号相当;而GSH/GE为电极时,在优化条件下As5+没有信号。据此,我们首次建立了基于修饰电极的EVG-AFS检测不同价态砷的新方法。通过对各种实验参数的选择,得到方法的检出限分别为0.28μg L-1和0.35μg L-1,相对标准偏差分别为5.7%和6.3%,回收率分别为89.1%~110.6%和92.8%~107.5%。该方法具有灵敏度高、精密度和准确度好、抗干扰能力强等特点,可以替代传统的化学蒸气发生技术。本方法成功地对多种环境样品中的砷进行了检测。最后,在砷价态分析的基础上,利用修饰电极对不同形态的砷进行了电化学蒸气发生行为进行了系统性研究。发现甲酸为电介质时,MMA和DMA在GSH/GE电极上可以获得有效还原,而在H2SO4介质中只有MMA可以产生信号等有重要线索,据此可以建立基于修饰电极的EVG-AFS法测定不同砷的形态。方法具有操作简单、灵敏度高、选择性好、抗干扰能力佳等特性。
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