原子光谱吸收-色谱联用于元素形态的研究状况资料.pptVIP

原子光谱吸收-色谱联用于元素形态分析的研究状况 形态分析的几个概念 物种（species） 物种是指一种元素的不同存在形式。 形态（speciation） 形态是指一种元素不同物种的分布情况，即指某一元素以特定的分子、电子和原子核结构存在的形式。 形态分析（speciation analysis） 形态分析是识别和测定存在于某样品中的一种特定元素不同化学物理形式的过程。 元素形态 一种元素的生理、毒理影响以及生物可给性、环境行为和迁移性在很大程度上取决于它的形态。元素的某一形态可能是有毒的，而同一种元素的另一形态却可能是无毒的，甚至对生物组织的特定功能是必需的。 形态分析的对象 1．一种元素的天然物种之间的差别 如砷的化合物包括As(III)、As(V)、单甲基砷酸(MMA)、二甲基砷酸(DMA)、砷胆碱(AsB)、砷甜菜碱(AsT)。 这些物种的毒性顺序：As(III)As(V) MMADMA，而AsB和AsT可认为是无毒的。 另一个例子是铬，Cr(III)是人体必需，有利于糖的代谢，而Cr(VI)则被认为是高毒性的。 2. 人工合成物质 如用作广谱杀菌的有机锡化合物，这些化合物会对生态环境产生不利影响。到目前为止，虽然食物中有机锡还不足以引起危害，但鱼和海产品中的这些化合物含量呈上升趋势。虽然现在不能确定这些化合物对人类产生多大的危害，确切的数据也比较缺乏，但有一点可以肯定在人类活动将它们引入到环境之前，环境中有机锡的浓度为零。 3. 一种元素以低毒性、低浓度、大范围的形式进入环境，但这种元素可能在食物链底部的生物体内转化为有毒物种，而且在食物链的顶部达到很危险的程度。 汞就是一个这样的例子，无机汞在酶的作用下，通过甲基化转化为高毒性的甲基汞。 样品的预处理 1．样品的储存 如何保持样品中元素各形态的稳定性是形态分析中的首要问题。为了避免化学形态的改变，常采用调节pH、调节温度和避免光照等措施保存样品。 硒 Measures等将海水用盐酸酸化到pH 2，在4个半月内没有发现硒浓度和氧化态的明显变化。 研究表明硒化合物的稳定性与温度有关。Se（VI）在4、25和40 ?C分别保存30、15和7天后，有明显的损失。然而，温度对Se（IV）的影响相对较小。Se（IV）在-20和4?C时相当稳定，而在25和40?C分别经过6个月和15天后才发现其浓度有明显的损失。 砷 光照对砷的形态有显著的影响。As（III）、As（VI）、砷甜菜碱(AsB)、砷胆碱(AsC)、一甲基砷酸(MMA)和二甲基砷酸(DMA) 在合适的pH且避光可稳定保存1年。 Demesmay等研究表明：如果在20 ?C不避光保存，所有的As（III）4个月后都转化成As（V），而在40 ?C避光保存时，在相同的时间内仅有少量的As（III）转化成As（V）。 2．稀释和萃取 稀释可以消除一些复杂基体的干扰。Aguilar在测定锌电镀液中的杂质Fe（CN）64-和Fe（CN）63-时，采用稀释的方法消除了基体锌羟基配合物的干扰，整个分析过程仅需4min。 Medina等在测定甲基汞时，以Cl-作为CH3Hg+的反离子，用甲苯萃取，用0.1%的半胱氨酸水溶液反萃取，水相萃取物直接进行CE分离。 3．预富集 由于生物和环境样品中形态分析重要的物种的含量较低，需要进行预富集。 形态分析-联用技术 金属和有机金属化合物的毒性和生物效应取决于它们的化学形态。元素的不同形态具有不同的毒性特点和化学特性，同系的化合物其物理化学性质以及生物效应可能有很大差别。如砷化合物的毒性顺序是：As(III)As(V)MMAADMAA，AsB和AsC基本无毒。 仅依靠测定金属的总量已经不能充分反应它们对人体的危害。 必须准确鉴别和测定食品中微量或者痕量的金属和有机金属形态。 色谱-原子光谱吸收联用 气相色谱-原子光谱吸收联用 液相色谱-原子光谱吸收联用 GC-AAS联用装置 原理 待测样品由进样口注入，在气化室气化后由载气带入色谱柱，由于进入色谱柱的待分离组分具有不同的物理或化学性质，它们在固定相和流动相中具有不同的分配系数，当这些组分随着流动相(载气)移动时，它们在两相间反复多次分配，从而使各组分得到完全分离，分离后的各组分在载气和辅助尾吹气的共同作用下进入加热的不锈钢管，分解后得到待测物的元素态并通过T型管的吸收管进入石英原子化器并被原子吸收仪测定。 GC-AAS联用的接口设计 T型石英管较长，可使原子