高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用测定儿童玩具中痕量铬(Ⅲ)与铬(Ⅵ)

建立了高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术(HPLC-ICP-MS)测定玩具中痕量三价铬和六价铬的分析方法。考察了不同p H值、不同流动相、流速、质谱条件等影响因素对实验体系的影响,优化了HPLC-ICP-MS方法,使得三价铬和六价铬的检出限分别达到0.024 mg/kg和0.015 mg/kg,满足EN71-3第一类和第三类检出限的要求。将方法应用于玩具样品中三价铬和六价铬的分析,加标回收率为85.4%~119%,相对标准偏差为3.0%~5.0%。该方法简单、灵敏、准确,可用于塑料、毛绒面料、纸类玩具等玩具样品的测定。     

液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定水嘴中六价铬和三价铬析出量

采用硝酸和氨水体系为流动相,等度洗脱方式,建立了液相色谱-电感耦合等离子体质谱(LC-ICP-MS)同时测定水嘴浸泡液中超痕量六价铬和三价铬的方法。考察了不同p H值、质谱条件等因素对实验体系的影响,使用动态反应技术(DRC)消除离子干扰。通过优化实验,实现了六价铬和三价铬的分离,避免了高含量三价铬对低含量六价铬出峰的干扰。测得六价铬和三价铬的检出限分别为0.013,0.028μg/L,线性范围分别0.02~10μg/L和0.04~20μg/L,加标回收率为76.0%~116.4%,相对标准偏差(RSD)分别为1.8%和2.8%。该方法样品用量小、检出限低、快速、准确,能够满足水嘴产品的检测需求。     

离子色谱法测定玩具中三价铬和六价铬的含量

在(37±2)℃下,样品经0.07mol·L~(-1)盐酸溶液于pH 1.0~1.5避光振荡提取后,用2,6-吡啶二甲酸在100℃、pH 6.8条件下与提取液中的三价铬进行衍生化反应,衍生后的溶液经过IonPac CS5A分析柱(250mm×4mm)与IonPac CG5A保护柱(50mm×4mm),将三价铬衍生物和六价铬分离,再用1,5-二苯碳酰二肼作为衍生试剂在离子色谱柱后与六价铬进行衍生化反应,用紫外-可见检测器在波长365,530nm处分别测定三价铬和六价铬。三价铬和六价铬的线性范围分别为10~500,0.1~5.0μg·L~(-1),检出限(3s)分别为10,0.1μg·L~(-1),加标回收率为80.0%~106%,测定值的相对标准偏差(n=7)为0.52%~5.7%。     

快速溶剂萃取-离子色谱法同时测定塑料中的三价铬和六价铬

建立了采用快速溶剂萃取-离子色谱同时测定塑料中三价铬和六价铬的方法。三价铬和六价铬分别以吡啶-2,6-二羧酸(PDCA)和1,5-二苯卡巴肼(DPC)作为络合剂在柱前和柱后进行衍生化,分别在紫外和可见波长下采用紫外检测器进行检测,灵敏度高,基体干扰小。本方法对三价铬和六价铬的检出限分别为5.0 μg/L和0.5 μg/L;分别在50～1000 μg/L和5.0～100 μg/L范围内呈现良好的线性关系,线性相关系数分别为0.9994和0.9998;三价铬和六价铬的回收率范围为90.7%～101.1%,相对标准偏差(RSD)为1.7%～4.4%。该方法分析速度快、灵敏度高、重现性好,可用于塑料中三价铬和六价铬的同时测定。     

柱后衍生-离子色谱法测定土壤和沉积物中的六价铬

为了提高土壤和沉积物中六价铬测定的灵敏度、精密度和正确度,建立了柱后衍生-离子色谱法测定六价铬的分析方法。样品经过预处理后,使用仪器进行定量分析。样品中的六价铬经过Prin-Cen Cr（VI）Spec Column型阴离子分析柱分离出来,分别使用硝酸铵体系溶液和二苯碳酰二肼溶液作为流动相和柱后衍生液,并使用TLD检测器进行六价铬的定量分析。结果表明,六价铬质量浓度在5～100 μg/L范围内线性关系较好,相关系数为1.0000,检出限为0.02 mg/kg。该方法在实际土壤和沉积物样品中的加标回收率为84.0%～94.0%,相对标准偏差为2.34%～11%。本方法与火焰原子吸收分光光度法（HJ1082-2019）相比,六价铬的测定不受试样盐分、pH值及三价铬影响,而且该方法具有灵敏度高、精密度好、正确度高和稳定性强的优点,适用于测定土壤和沉积物中的六价铬。     

微波灰化-液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用测定干食用菌中的三价铬和六价铬

建立了干食用菌中三价铬(Cr(Ⅲ))和六价铬(Cr(Ⅵ))的液相色谱-电感耦合等离子体质谱(LC-ICP-MS)检测方法。采用微波灰化技术对食用菌样品进行灰化处理,灰化样品用乙二胺四乙酸(EDTA)二钠盐稳定其中的Cr(Ⅲ),并使其保留在阴离子交换柱(250 mm×4.6 mm,10 μm)上;用含有60 mmol/L硝酸(pH 9.3)的流动相分离其中的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ),电感耦合等离子体质谱仪测定。标准溶液中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的质量浓度在0.5~50 μg/L范围内呈良好的线性关系,线性回归系数均达到0.9999。食用菌样品中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)不同加入量的平均回收率为78.0%~90.7%,相对标准偏差小于4%(n=6);定量限均为0.5 μg/L。该方法稳定、可靠、灵敏,可满足干食用菌中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的测定。     

共沉淀法辅助分离-离子色谱与电感耦合等离子体质谱联用测定玩具材料中三价铬及超痕量六价铬

采用0.07 mol/L盐酸萃取样品,取一部分萃取液用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定可迁移总铬含量,另一部分萃取液通过Al(NO3)3共沉淀法去除高含量干扰阳离子后用离子色谱-电感耦合等离子体质谱联用法(IC-ICP-MS)测定六价铬(Cr(Ⅵ))含量,用可迁移总铬量减去Cr(Ⅵ)含量求得Cr(Ⅲ)含量,可迁移总铭及Cr(Ⅵ)的方法定量下限分别达0.01 mg/kg和0.003 mg/kg。选取2009/48/EC玩具新指令涉及的玩具材料进行加标及阳性样品验证,可迁移总铭及Cr(Ⅵ)的加标回收率分别为90.2%~101.5%和96.7%~106.7%,实验室间相对标准偏差分别不高于7.4%和7.9%。方法准确可靠,可实现玩具新指令所涉及的3类玩具材料中Cr(Ⅲ)及Cr(Ⅵ)的检测。     

反相高效液相色谱法测定陶瓷饰品中六价铬的溶出量

提出了柱前衍生反相高效液相色谱法测定陶瓷饰品中六价铬溶出量的方法。采用人工汗液萃取陶瓷饰品,用1,5-二苯卡巴肼与萃取液中的六价铬在酸性条件下进行衍生反应,衍生物在Waters SunFire ODS C18色谱柱上分离,以pH 2.5的10mmol·L-1磷酸二氢钾缓冲溶液和丙酮为流动相进行梯度洗脱,于波长540nm处进行测定。六价铬的质量浓度在5.0~200.0μg·L-1范围内与峰面积呈线性关系,相关系数为0.999 1,检出限(3S/N)为0.037μg·L-1。空白(实际样品)的加标回收率在97%~101%之间,测定值的相对标准偏差在1.9%~3.2%之间。     

碱消解-火焰原子吸收光谱法测定土壤中六价铬

建立了碱消解-火焰原子吸收光谱法测定土壤中六价铬的方法。讨论了pH值对六价铬测定的影响。干扰实验的结果表明同等含量的三价铬对六价铬测定无干扰。实验对比了无背景校正、氘灯背景校正、塞曼背景校正三种工作方式,分别对低、中、高三个水平土壤六价铬标准物质进行了测定,结果表明,低含量的土壤样品用塞曼背景校正方式测定的结果更准确,最终选择了塞曼背景校正的工作方式。方法的线性范围0.1～2.0mg/L,线性相关系数R为0.999 8,相对标准偏差(RSD)为1.1%;当取样量5g,定容体积100mL时,方法检出限为0.20mg/kg,加标回收率为84.8%～86.9%,能满足日常测定需求。     

数字图像比色法测定水样中的六价铬

在125mL分液漏斗中,加入水样50mL、50%(体积分数)硫酸溶液0.5mL、50%(体积分数)磷酸溶液0.5mL、2.0g·L~(-1)二苯碳酰二肼(DPCI)显色剂溶液2.0mL,摇匀,静置5min,加入5.0g·L~(-1)十二烷基硫酸钠溶液2 mL、正丁醇2 mL,摇匀,加入5 mL三氯甲烷,剧烈振摇2min,形成微乳液,静置分层,使DPCI和六价铬在酸性条件下生成的紫红色络合物可以被萃取到三氯甲烷中。将底层的三氯甲烷相转移到样品比色皿中,利用自搭数字图像比色装置进行数字图像比色分析。该装置采用智能手机采集检测区域照片,通过Color Grab软件获取待测物照片R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)值中的G值来对水样中的六价铬进行定量。结果显示:六价铬质量浓度在0.010～0.160 mg·L~(-1)范围内与三氯甲烷层G值呈线性关系,方法检出限(3s/k)为0.008mg·L~(-1)。将该方法用于水样中六价铬的测定,测定值的相对标准偏差(n=10)为1.0%～4.2%,加标回收试验结果为95.0%～97.5%。按此方法分析了加标水样,本方法与国家标准方法得到的结果一致。     

水溶液中六价铬在碳纳米管上的吸附

针对用碳纳米管对水溶液中六价铬的吸附净化进行了研究, 考察了溶液浓度、溶液pH值、共存的三价铬离子等因素对吸附行为的影响. 实验结果表明, 碳纳米管在室温下对于六价铬的吸附量随着平衡浓度的增大而升高, 在铬浓度为493.557 mg•L−1时碳纳米管吸附量达到最大值为532.215 mg•g−1; 六价铬的浓度在300~700 mg•L−1的范围内, 碳纳米管对铬的吸附量变化不大；大于700 mg•L−1时, 随着铬的平衡浓度的升高碳纳米管对铬的吸附量降低, 铬浓度为961.074 mg•L−1时, 碳纳米管吸附量降至194.631 mg•g−1. 在pH值为2~7的范围内, 碳纳米管对六价铬的吸附量随着溶液pH值的减小而增大; 而在碱性条件下, pH值对碳纳米管吸附六价铬的影响不大. 溶液中存在三价铬时, 碳纳米管对六价铬的吸附量明显降低, 表明三价铬与六价铬有竞争吸附. 此外, 活性炭的对比吸附实验表明, 在低浓度时, 譬如在六价铬浓度为190 mg•L−1吸附时, 碳纳米管对铬的吸附量约为活性炭的6倍；而在高浓度下, 譬如六价铬浓度为493 mg•L−1时, 碳纳米管对铬的吸附量约为活性炭的2倍.     

Chromium removal technologies

Chromium can exist in different oxidation states (e.g. 0, III, VI). Chromium can be both beneficial and toxic to animals and humans depending on its oxidation state and concentration. At low concentration, Cr(III) is essential for animal and human health. Chromium(VI) compounds are highly soluble, mobile and bioavailable compared to trivalent chromium. Chromium(VI) is dangerous for humans due to its toxicity and carcinogenic properties. The presence of hexavalent chromium in waste water is a potential hazard to aquatic animals and humans. Various methods are adopted for the removal of hexavalent chromium from industrial effluents. Among these different techniques, biosorption is the most promising one. In this process, the various components present in biomaterial reduce the toxic hexavalent chromium to non-toxic trivalent chromium. Algae, fungi and bacteria have biosorption properties, and cell walls are responsible for biosorption of dead biomaterial. But this process removes chromium from waste water very slowly. So for chemical modification of biosorbents, optimization of biosorption parameters is required to increase the effectiveness of this process.     

液相色谱-质谱法对饮用水中六价铬的测定

建立了液相色谱分离、电喷雾质谱测定饮用水中六价铬的方法.水样经微孔滤膜过滤后直接进样,以乙腈-1.5 mmol/L四丁基氢氧化铵水溶液为流动相,Xterra~(TM) MS C_(18)色谱柱分离六价铬,使用单四极杆质谱,选择离子模式检测,监测离子为m/z 118、117、101、85,其中117为定量离子.Cr(Ⅵ)的线性范围为1.0 ～100.0 μg/L,方法定量下限为1 μg/L.在空白水样中分别添加1.0、2.0、10.0 μg/L的六价铬,测得平均回收率(n=5)依次为91%、94%、97%,相对标准偏差分别为12.2%、7.4%、3.5%.测定了42个饮用水样品,其中17批检出六价铬,检出量为1.2 ～15.4 μg/L.     

大体积进样离子色谱法检测饮用水中六价铬

建立了离子色谱检测饮用水中的六价铬的分析方法。以AS23柱分离,20mmol／L NaOH为淋洗液,1．0mL／min流量,1mL大体积进样,电导检测。结果表明,方法检测限为0．8μg／L,水样加标回收率在96．0％-102．0％之间,相对标准偏差为4．09％-1．40％;与标准方法二苯碳酰二肼分光光度法结果比对表明,该法检测限低、操作简便、准确快捷,适用于饮用水中六价铬的检测。     

Determination of dissolved hexavalent chromium in industrial wastewater effluents by ion chromatography and post-column derivatization with diphenylcarbazide

A proposed EPA method for the determination of dissolved hexavalent chromium in drinking water, groundwater and industrial wastewater effluents was developed using existing ion chromatographic techniques. Two solid waste matrices were briefly investigated. Aqueous samples were passed through a 0.45-micron filter and the filtrate was either (1) left unadjusted, (2) adjusted to pH 8 or (3) adjusted to pH 10 prior to analysis by ion chromatography. The method detection limits were 0.3-0.4 micrograms/l. When analyzed within 24 h, the two pH levels and the unadjusted sample yielded ca. 100% recovery of spikes. No oxidation of trivalent chromium to hexavalent chromium was observed at pH 7, 8 or 10 when aqueous samples were spiked with 50 mg/l Cr(III).     

印制电路板中六价铬测定方法的研究进展

阐述了近年来国内外印制电路板中六价铬Cr(Ⅵ)的测定方法,主要包括分光光度法、柱后衍生法、离子色谱-电感耦合等离子体质谱联用(IC-ICP-MS)等方法,未来印制电路板中六价铬的测定方法一定向着新技术联用方向发展。     

塑料中痕量Cr(VI)的RoHS符合性测定及影响因素分析

六价铬Cr(VI)的不稳定性使其成为RoHS(限定有害物质, Restriction of Hazardous Substances)符合性测试的难点之一. 采用分光光度法对塑料中痕量Cr(VI)进行检测, 着重研究Cr(VI)萃取与显色中的过程参数与干扰因素的影响, 并建立了一套试样制备、萃取、显色等标准程序. 研究表明, 采用混合碱萃取法可对Cr(VI)进行有效提取, 同时消除Cr(III)的干扰, 通过排除共存离子影响, 优化萃取、显色、标定过程中pH值、温度和时间等参数, 可使试样和加标溶液的回复率保持在90%～110%之间, RSD＜1%, 校准在低浓度范围(0～500 μg/L)呈良好线性关系. 提出的方法和检测程序具有较高的精确度和灵敏度, 而且操作简单、快速, 为信息产业应对RoHS符合性测试提供了较好的技术支持.     

Determination of hexavalent chromium in traditional Chinese medicines by high‐performance liquid chromatography with inductively coupled plasma mass spectrometry

An analytical method that combined high‐performance liquid chromatography with inductively coupled plasma mass spectrometry has been developed for the determination of hexavalent chromium in traditional Chinese medicines. Hexavalent chromium was extracted using the alkaline solution. The parameters such as the concentration of alkaline and the extraction temperature have been optimized to minimize the interconversion between trivalent chromium and hexavalent chromium. The extracted hexavalent chromium was separated on a weak anion exchange column in isocratic mode, followed by inductively coupled plasma mass spectrometry determination. To obtain a better chromatographic resolution and sensitivity, 75 mM NH₄NO₃ at pH 7 was selected as the mobile phase. The linearity of the proposed method was investigated in the range of 0.2–5.0 μg L^?1 (r² = 0.9999) for hexavalent chromium. The limits of detection and quantitation are 0.1 and 0.3 μg L^?1, respectively. The developed method was successfully applied to the determination of hexavalent chromium in Chloriti lapis and Lumbricus with satisfactory recoveries of 95.8–112.8%.