全自動生化分析儀快速測定飲用水中六價鉻

徐署東 李衛(wèi)東 趙立勝 王華東 劉婷婷 施宏景 于雪榮

(安徽省疾病預(yù)防控制中心，合肥 230601)

全自動生化分析儀快速測定飲用水中六價鉻

徐署東 李衛(wèi)東 趙立勝 王華東 劉婷婷 施宏景 于雪榮

(安徽省疾病預(yù)防控制中心，合肥 230601)

在國家標(biāo)準(zhǔn)方法“GB/T 5750.6—2006”的基礎(chǔ)上，用無水乙醇代替有毒的丙酮，同時結(jié)合生化分析儀的軟硬件條件，實現(xiàn)水中六價鉻的快速、自動測定。測定方法的線性范圍為0～200 μg/L，線性相關(guān)系數(shù)r=0.999 6，檢出限為3.9 μg/L(取樣量為35 μL)，加標(biāo)回收率在98.7%～101%。方法具有取樣量少、簡便快速、自動準(zhǔn)確檢測等特點，適合大批量樣品的分析應(yīng)用，有效避免人為操作和環(huán)境條件對定量測定的不良影響。

全自動生化分析儀；六價鉻；快速測定

0 前言

鉻是一種重金屬元素，廣泛存在于天然環(huán)境中，其化合物的價態(tài)主要有三價和六價，而六價鉻的毒性約是三價鉻的100倍，且易被人體吸收造成蓄積，對機(jī)體有很大的危害[1-2]，因此在水質(zhì)檢測中，準(zhǔn)確測定六價鉻要比總鉻顯得更為重要。飲用水質(zhì)檢測中定量測定六價鉻的分析方法有很多，如分光光度法[3]、石墨爐原子吸收光譜法[4-5]、液相色譜法[6]、催化光度法[7]、離子色譜法[8]等。儀器分析方法種類繁多，但適宜的方法有限，由于二苯碳酰二肼是六價鉻的專屬顯色劑，因此最常用的還是二苯碳酰二肼分光光度法，目前國家標(biāo)準(zhǔn)[9]用的也是該方法，但國家標(biāo)準(zhǔn)中比色等操作均為人工進(jìn)行，且使用了有毒的丙酮作為溶劑配制二苯碳酰二肼溶液，取樣量大(50 mL)，操作步驟繁多。本方法溶液配制時使用無水乙醇代替國家標(biāo)準(zhǔn)中有毒的丙酮，簡化了步驟，將硫酸溶液和二苯碳酰二肼溶液雙試劑合一，使用全自動生化分析儀自動進(jìn)樣分析檢測，取樣量僅為35 μL，內(nèi)置式恒溫水浴裝置和自動冷藏試劑倉，減少了環(huán)境和人為操作對微量實驗準(zhǔn)確度的影響，準(zhǔn)確性高，適用于大量生活飲用水樣品的分析測定。

1 實驗部分

1.1 實驗原理

在酸性溶液中，六價鉻[以下簡寫Cr(Ⅵ)]與二苯碳酰二肼反應(yīng)，生成紫紅色化合物，在一定濃度范圍內(nèi)，吸光度與六價鉻的濃度呈正比。

1.2 儀器與試劑

7100全自動生化分析儀(日立公司)。

Cr(Ⅵ)標(biāo)準(zhǔn)溶液[0.100 g/L，GBW(E)080629水中Cr(Ⅵ)，上海市計量測試技術(shù)研究院，批號：1310]，無水乙醇(分析純)，濃硫酸(優(yōu)級純)，實驗用水為二次去離子水。

1.3 試劑配制

硫酸溶液[c(H2SO4)=2.5 mol/L]：量取140 mL濃硫酸，緩慢加入到700 mL去離子水中，攪拌冷卻后稀釋至1L。

二苯碳酰二肼溶液(2.0 g/L)：稱取0.2 g二苯碳酰二肼，溶于100 mL無水乙醇中，加入10 mL硫酸溶液(2.5 mol/L)，混勻后備用，置于4 ℃冰箱中遮光冷藏可保存20 d。

Cr(Ⅵ)標(biāo)準(zhǔn)中間溶液(10 mg/L)：準(zhǔn)確吸取10 mL Cr(Ⅵ)標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.100 g/L),用去離子水稀釋定容于100 mL容量瓶中，搖勻。

Cr(Ⅵ)標(biāo)準(zhǔn)系列溶液(0～200 μg/L)：用微量取樣器分別吸取0、100、300、500、1 000、2 000 μL Cr(Ⅵ)標(biāo)準(zhǔn)中間溶液(10 mg/L)置于6個100 mL容量瓶中，用去離子水稀釋定容，混勻，此標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的濃度分別為0、10、30、50、100、200 μg/L。該標(biāo)準(zhǔn)系列溶液宜現(xiàn)配現(xiàn)用。

2 結(jié)果與討論

2.1 最佳波長的選擇

取2 mL濃度為200 μg/L的Cr(Ⅵ)標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入700 μL二苯碳酰二肼溶液(2.0 g/L)，在340～800 nm范圍進(jìn)行連續(xù)波譜掃描，繪制出吸光度值與檢測波長之間的吸收曲線(如圖1)，表明Cr(Ⅵ)與二苯碳酰二肼形成的復(fù)合物在546 nm處有最大吸收峰，故實驗選擇波長546 nm為檢測波長。

圖1 Cr(Ⅵ)與二苯碳酰二肼形成的復(fù)合物溶液 體系的吸收曲線Figure 1 The absorption curve of the complex solution system formed by Cr(VI) and diphenylcarbazide.

2.2 儀器參數(shù)設(shè)定

采用單試劑6點定標(biāo)方法，表1為設(shè)定的儀器最佳參數(shù)。

表1 儀器測定的最佳參數(shù)Table 1 Optimal instrument parameters

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線

生化分析儀法標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍為水中含Cr(Ⅵ)濃度0～200 μg/L，如圖2所示，線性關(guān)系良好，線性方程為：y=1.943 9x+30.982，線性相關(guān)系數(shù)r=0.999 6。

2.4 檢出限

平行測定空白管(標(biāo)準(zhǔn)曲線0管)10次均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為2.7、1.3 μg/L，以3倍空白值的標(biāo)準(zhǔn)偏差計算出檢出限為3.9 μg/L，與國家標(biāo)準(zhǔn)方法的檢出限0.004 mg/L基本一致。

2.5 方法精密度和準(zhǔn)確度實驗

選擇Cr(Ⅵ)含量低、中、高3種濃度的實際水樣，平行測定6次，取平均值并計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表2，相對偏差遠(yuǎn)小于國家標(biāo)準(zhǔn)對水質(zhì)檢測的精密度要求10%；做加標(biāo)回收實驗，如表3所示，平均加標(biāo)回收率為99.6%，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對一般水樣加標(biāo)回收率范圍85%～115%的要求，該方法準(zhǔn)確度符合檢驗要求。

表2 實際水樣精密度實驗檢測結(jié)果Table 2 Experimental results of the precision tests for real water samples(n=6) /(μg·L-1)

表3 實際水樣加標(biāo)回收率實驗Table 3 Recovery rate experiments for real water samples(n=6) /(μg·L-1)

圖2 生化分析儀法標(biāo)準(zhǔn)曲線Figure 2 The standard curve of the biochemical analyzer.

3 結(jié)語

采用全自動生化分析儀，縮短了體系反應(yīng)時間，使得大量樣品的全自動化操作更簡單，取代了傳統(tǒng)的人工比色，減輕了檢測人員的負(fù)擔(dān)，提高了實驗室的檢測效率且結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

生化儀多配有恒溫水浴裝置，反應(yīng)溫度恒定在(37±0.1) ℃，因此受環(huán)境溫度影響小，環(huán)境適應(yīng)性好，室內(nèi)溫濕度基本不影響檢測的準(zhǔn)確度；試劑倉具備冷藏功能，延長二苯碳酰二肼溶液的有效使用時間。

取樣量少，所用含Cr(Ⅵ)溶液使用少，避免了實驗人員的手動操作接觸危害的同時減少了對環(huán)境污染排放。

方法研究表明，檢測線性范圍合理，相關(guān)系數(shù)好，樣品檢測精密度好、加標(biāo)回收率高，適合自動化、大批量樣品的水質(zhì)檢測。

[1] 陳連明,馬放均,李東明.應(yīng)用便攜式快速水質(zhì)檢測儀測定廢水中的六價鉻[J].現(xiàn)代儀器(ModernInstruments),2008(6):36-38.

[2] 徐國津,樊穎果,趙倩.原子吸收光譜和原子發(fā)射光譜法測定工業(yè)廢水中的總鉻[J].中國無機(jī)分析化學(xué)(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2014,4(2):1-4.

[3] 徐義邦,樊孝俊,龔嫻.二苯碳酰二肼分光光度法測定水中六價鉻方法的改進(jìn)[J].中國給水排水(ChinaWaterandWastewater),2015,31(8):106-108.

[4] 馮江,馮宇川.聚酰胺分離富集-石墨爐原子吸收光譜法測定環(huán)境水中微量鉻(Ⅵ)[J]. 中國衛(wèi)生檢驗雜志(ChineseJournalofHealthLaboratoryTechnology),2002,12(6):683.

[5] 毛志瑛.石墨爐原子吸收光譜法測定水生動物中的鉻[J].中國無機(jī)分析化學(xué)(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2011,1(2):47-49.

[6] 呂光,馬永民,王敏榮,等.水中三價鉻和六價鉻的柱前衍生-液相色譜同時測定法[J]. 環(huán)境與健康雜志(JournalofEnvironmentandHealth),2014,31(9):799-801.

[7] 張志軍.催化光度法測定水中痕量鉻[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志(ChineseJournalofHealthLaboratoryTechnology),2006,16(4):444-445.

[8] 胡忠陽,汪瓊,葉明立,等.離子色譜法測定飲用水中的六價鉻[J].中國無機(jī)分析化學(xué)(ChineseJournalofInorganicAnalyticalChemistry),2012,2(增刊):1-2.

[9] 中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5750—2006 生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法[S].北京:人民衛(wèi)生出版社,2006.

Rapid Determination of Hexavalent Chromium in Drinking Waterby Automatic Biochemical Analyzer

XU Shudong, LI Weidong, ZHAO Lisheng, WANG Huadong, LIU Tingting, SHI Hongjing, YU Xuerong

(AnhuiDiseaseControlandPreventionCenter,Hefei,Anhui230601,China)

On the basis of thenational standard method (GB/T 5750.6-2006), a new method was developed for rapid and automatic determination of hexavalent chromium in water by replacing toxic acetone with anhydrous ethanol and using both hardware and software of the biochemical analyzer. The linear range of the method was 0-200 μg/L, the correlation coefficientrwas 0.999 6, the detection limit was 3.9 μg/L (The sampling amount was 35 μL), the recovery rate was 98.7%-101%. The method has the characteristics of small sampling volume, simplicity, fast speed, automatic and accurate detection, and is suitable for the analysis of large quantities of samples. In addition, it can effectively avoid the adverse effects of human operation and environmental condition on the quantitative measurement.

automatic biochemical analyzer; hexavalent chromium; rapid determination

2016-05-10

2016-06-23

徐署東，男，初級檢驗師，主要從事理化檢驗研究。E-mail：xushud@126.com

10.3969/j.issn.2095-1035.2016.03.002

O661；TH744.12

A

2095-1035(2016)03-0009-03