溶出伏安法與分光光度法的水質(zhì)重金屬監(jiān)測實(shí)際水樣比對
項(xiàng)目地點(diǎn):某條飲用水源河流,其重金屬錳濃度有時(shí)會(huì)有超標(biāo)現(xiàn)象
項(xiàng)目時(shí)間:2014年8月—2014年10月
比對儀器:
公司名字 | 廈門斯坦道科學(xué)儀器股份有限公司 | 國內(nèi)某廠商 |
型號 | ESTD301-MT (Mn) | NA |
檢測方法 | 溶出伏安法 | 高碘酸鉀氧化分光光度法 |
檢測方法概述:
溶出伏安法:(1)水樣經(jīng)過前處理系統(tǒng)進(jìn)行處理后,由計(jì)量泵自動(dòng)抽取注入電解池中;在電解池中,對工作電極施加一定的電勢,被測的重金屬離子開始在工作電極上富集;(2)電解池維持靜止?fàn)顟B(tài),讓足夠多的重金屬穩(wěn)定的存在于工作電極表面,并通過自動(dòng)調(diào)控消除水體中氣態(tài)物質(zhì)對測定的干擾;(3)向工作電極以恒定速度施加電勢,重金屬在工作電極上溶出,該過程釋放出的電子形成峰值電流,通過計(jì)算電流峰高或者面積并與相同條件下的標(biāo)液相比較,從而得出樣品離子的濃度。
高碘酸鉀氧化分光光度法:水樣通過注射泵注入消解池中,然后按順序先后依次注入還原劑,然后混合液進(jìn)行UV消解,將錳的不同價(jià)態(tài)都轉(zhuǎn)化為二價(jià)錳,然后再加入顯色劑,在一定波長下進(jìn)行比色測定,再根據(jù)朗伯-比爾定律計(jì)算出來總錳含量。
數(shù)據(jù)結(jié)果:
圖1
圖2
數(shù)據(jù)分析:
- 檢測限:對于錳參數(shù),比色法的檢測限是0.05mg/L(以哈希的為準(zhǔn)),而溶出伏安法能達(dá)到0.001mg/L。在這次比測項(xiàng)目中,由于監(jiān)測對象是重要的飲用水源地,因此客戶要求檢測限要達(dá)到0.01mg/L。可以看出比色法并不能符合要求。而且從實(shí)測數(shù)據(jù)中可以看出在實(shí)際水樣濃度低于0.05mg/L時(shí),比色法的儀器或者直接給出0mg/L的數(shù)據(jù),或者給出差別較大的數(shù)據(jù);而極溶出伏安法的儀器則能給出較平穩(wěn)準(zhǔn)確、波動(dòng)較小的數(shù)據(jù)。
- 抗干擾性:監(jiān)測的飲用水源地有時(shí)會(huì)有一些濁度和色度,特別是在下雨時(shí)。從圖中可以看出,剛開始,比色法和溶出伏安法都檢測到了一次明顯的超標(biāo)現(xiàn)象(與實(shí)驗(yàn)室檢測相符合),但是往后比色法的儀器受濁度色度干擾就很明顯,檢測水樣中只要有一些濁度或色度,其數(shù)據(jù)就產(chǎn)生很大的波動(dòng)(圖2中尖峰即為濁度色度干擾),從而產(chǎn)生誤報(bào);而溶出伏安法的儀器則能給出很準(zhǔn)確的水體中錳濃度的變化趨勢。
- 度、準(zhǔn)確度:在儀器現(xiàn)場運(yùn)行一個(gè)月后,第三方對儀器進(jìn)行了不做維護(hù)前的回測標(biāo)液檢測:對于0.05mg/L的標(biāo)液,溶出伏安法的檢測結(jié)果為0.044mg/L,而比色法的儀器則給出了大于1mg/L的差別較大的結(jié)果;對于0.01mg/L的標(biāo)液,溶出伏安法的檢測結(jié)果為0.011mg/L,而比色的儀器測量結(jié)果則為0.3mg/L,差別較大。對于與實(shí)際水樣的實(shí)驗(yàn)室檢測比測,由于某些原因,第三方并沒有給出實(shí)際數(shù)據(jù),只告知溶出伏安法的檢測結(jié)果明顯優(yōu)于比色法。
結(jié)語:
目前,市場上對于重金屬錳在線分析儀,都是以比色的居多,采用溶出伏安法的還比較少。一方面,早期的國標(biāo)對于錳的檢測是采取比色法,所以很多廠商都采用這種方法來開發(fā)儀器。但是其實(shí)國家相關(guān)部門已經(jīng)意識到原來的重金屬相關(guān)國標(biāo)越來越不符合實(shí)際應(yīng)用,所以目前已開始重新擬定重金屬在線的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);另一方面,溶出伏安法檢測重金屬目前還是有一定的技術(shù)壁壘,所以能做這種方法的儀器廠商還比較少。
在測定標(biāo)液方面,比色法和溶出伏安法都有著不錯(cuò)的表現(xiàn),但是在實(shí)際水樣測量中,特別是在檢測地表水、飲用水方面,無論從檢測限、穩(wěn)定性,還是抗干擾性,溶出伏安法都有著明顯的優(yōu)勢。