專利名稱：電池中甲基汞的分析方法
技術領域：
本發(fā)明屬于甲基汞分析技術領域，特別屬于電池中甲基汞的分析技術。
汞污染是全球性的環(huán)境問題。早在60年代，日本爆發(fā)震驚世界的水俁病事件后，汞、特別是甲基汞污染，引起了全世界的關注，開始了廣泛和深入的研究，國內外對天然環(huán)境中甲基汞的分析方法已經積累了許多經驗。國外分析環(huán)境中的甲基汞一般采取乙基化衍生法，該種方法儀器價格昂貴，并且與氣相色譜連用，接口問題不好解決。國內使用較多的是氣相色譜-電子捕獲檢測器(GC-ECD)測定法，氣相色譜分離甲基汞一般采用填充柱分析，而填充柱法分析靈敏度較低，一般需要富集大量的樣品，在使用過程中也存在重現(xiàn)性差、抗干擾能力差、柱效差等問題。國內外已有一些學者在甲基汞的分析中使用了毛細管柱，如佟柏齡在《巖礦測試》雜志1993年第2期上發(fā)表的“巰基棉富集——大口徑毛細管氣相色譜法測定水樣中痕量烷基汞”一文中，就采用了毛細管柱進行色譜分離，其色譜測定條件是φ0.53mm×20m PEG-20M交聯(lián)彈性石英毛細管柱；柱溫170℃；進樣器溫度220℃；檢測器溫度300℃；載氣高純氮，壓力1.4×105Pa；尾吹氣流量60mL/min。又如Y·H·LEE在Analytica Chimica Acta》雜志221(1989)259-268發(fā)表的“DETERMINATION OF METHYLMERCURY IN NATURAL WATERS AT THE SUB-NANOGRAMS PER LITER LEVEL BY CAPILLARY GAS CHROMATOGRAPHY AFTERADSORBENT PRECONCENTRATION》文章中，也是采用毛細管柱進行色譜分離，其色譜測定條件是φ0.52mm×15m i.d.OV-1701；柱溫120℃；進樣器溫度200℃；檢測器溫度300℃；載氣氦氣，5mL/min；尾吹氣氬氣中含5％甲烷，流量25mL/min。上述文獻明確指出，毛細管柱色譜分離效果及精密度明顯優(yōu)于填充柱色譜。以上提到的所有甲基汞的分析方法，僅適用于環(huán)境樣品中甲基汞的分析，而對于電池中甲基汞的分析方法，前人還尚未進行過研究。
本發(fā)明的目的是提供一種電池中甲基汞的分析方法，該法具有分離效果好、操作簡單、靈敏度高的特點，對電池中甲基汞的檢測限為0.5pg。
本發(fā)明的內容詳述如下1、儀器和主要試劑HP 5890A氣相色譜儀，電子捕獲檢測器；HP 3396A積分儀；巰基棉吸附柱φ5mm×80mm，一端拉細的玻璃管，內裝0.06g巰基棉(巰基棉的制備方法見王書海在《環(huán)境科學》雜志1979年第4期發(fā)表的“巰基棉—氣相色譜分析水、土、生物等樣品中的甲基汞”一文)。
甲基汞標準溶液配制濃度為1、10、50、100、500、1000□g/L的氯化甲基汞苯標準溶液。
苯(A.R)經濃H2SO4、水萃取，無水Na2SO4吸水，重新蒸餾至色譜分析無干擾峰。
洗脫液2mol/L NaCl＋1mol/L HCl混合液，用苯萃取至苯相經色譜分析無干擾峰。
所用玻璃器皿均在25％HNO3中浸泡24h以上，去離子水洗凈。
2、測定步驟(1)電池中甲基汞分析樣品的提取選取相同商標、型號的電池若干節(jié)，首先稱重得到V1，然后將電池剝開，去除鋅皮、碳棒和絕緣紙，收集碳粉等塊狀內容物，在研缽內碾碎，再用苯萃取處理過的一定量(視V1的多少而定)2N HCl浸泡，在不斷攪拌下浸泡12h以上，過濾黑色懸濁液，得到無色透明的濾液。用適量2N HCl沖洗濾渣，并合并濾液。用HCl調節(jié)濾液的pH值至3-4，并在濾液中加入1mL 1mol/L CuSO4溶液，然后流經巰基棉吸附柱，用2mL洗脫液洗脫吸附甲基汞，離心管承接。在洗脫出的溶液中加入0.5mL苯，振蕩萃取5min以上，收集有機相，得到分析樣品。
(2)氣相色譜測定及計算①毛細管柱及測定條件色譜柱φ0.53mm×15m SPB-1701交聯(lián)彈性石英毛細管柱(Supelco，Inc.)；柱溫120℃；進樣器溫度200℃；檢測器溫度280℃；載氣及流速高純氮，5mL/min；
尾吹氣及流速高純氮，25mL/min。
②甲基汞標準曲線的制作取一定體積的各種濃度的甲基汞標準溶液，注入色譜儀進樣口，每一標準溶液至少重復測定三次，計算平均峰高，繪制出甲基汞標準曲線如附

圖1所示。
③測定及計算取一定容積V2的分析樣品(一般為1～5μL)注入色譜儀進樣口，每一樣品至少重復測定三次，并從HP 3396A積分儀上讀到峰高，計算電子捕獲檢測器檢測到的平均峰高，在圖1所示的標準曲線上查出對應甲基汞含量X(單位ng)，再用下式計算樣品中甲基汞濃度C。C=0.5XV1V2---(1)]]>C樣品中甲基汞濃度(單位ng/g)X進樣量中甲基汞含量(單位pg)V1樣品總量(單位g)V2進樣量(單位μl)0.5萃取甲基汞的苯量(單位mL)然后計算每節(jié)電池中甲基汞的含量和標準偏差Mi=CV1L---(2)]]>Mi每節(jié)電池中第i次測定甲基汞的含量(單位ng)L電池的節(jié)數M‾=ΣMin---(3)]]>M電池中甲基汞的平均含量(ng)n同一樣品重復測定的次數σ=Σ(Mi-M‾)2n-1]]>σ同一樣品多次測定的標準偏差本發(fā)明提供的電池中甲基汞檢測分析方法，分離效果好，操作簡單，較準確地檢測出電池中甲基汞的含量，為改善甲基汞對環(huán)境污染提供了一種新的檢測分析手段。
實施例1儀器、試劑及色譜測定條件與上述發(fā)明的內容相同選取2節(jié)1號電池，商標均為白象牌，由上海電池廠生產，將電池稱重V1＝153.64g，去除鋅皮、碳棒和絕緣紙，收集碳粉等塊狀內容物，在研缽內碾碎，將碾碎的內容物用苯萃取處理過的100mL 2N HCl浸泡，在不斷攪拌下達14hr，然后過濾黑色懸濁液，得到無色透明的濾液。用20mL 2N HCl沖洗濾渣，合并濾液，用HCl調節(jié)濾液的pH值至4，然后在濾液中加入1mL 1mol/L CuSO4溶液，使濾液流經巰基棉吸附柱，用2mL洗脫液沖洗吸附的甲基汞，離心管承接。在洗脫出的溶液中加入0.5mL苯，振蕩萃取5min以上，收集有機相，得到分析樣品。取V2＝5μL的分析樣品注入色譜儀進樣口，測出峰高，重復3次，在標準曲線上查出對應的甲基汞含量分別為x1＝116.2pg，x2＝11 3pg，x3＝125pg，根據公式(1)和公式(2)，計算出每節(jié)電池中甲基汞含量分別為M1＝5.81ng，M2＝5.65ng，M3＝6.25ng，根據公式(3)和公式(4)，計算出1號白象電池總甲基汞含量M為5.90ng，測試的標準偏差σ為0.31ng。
實施例2儀器、試劑及色譜測定條件與上述發(fā)明的內容相同選取10節(jié)7號電池，商標均為南孚牌，由福建南平南孚電池有限公司生產，電池稱重V1＝115.75g，以下步驟同上，取V2＝5μL的分析樣品注入色譜儀進樣口，測出峰高，重復3次，在標準曲線上查出對應的甲基汞含量分別為x1＝45pg，x2＝35pg，x3＝59pg，計算出結果為M1＝0.45ng，M2＝0.35ng，M3＝0.59ng，M＝0.46ng，σ＝0.08ng。
應用本專利提供的方法測定了12種電池中甲基汞含量，結果列表如下
12種電池中甲基汞含量
*ND未檢出
權利要求
1.一種分析電池中甲基汞的方法，包括分析樣品的提取、巰基棉富集、洗脫、毛細管柱色譜分離、電子捕獲檢測器測定等，其特征在于分析樣品的提取是選取相同的商標、型號電池若干節(jié)，稱重后收集其中碳粉等塊狀內容物；將內容物輾碎后再用苯萃取處理過的2NHCl浸泡12h以上，過濾黑色懸濁液，得到無色透明濾液，再用2NHCl沖洗濾渣，并合并濾液；用HCl調節(jié)溶液的pH值至3-4，并在溶液中加入1mL 1mol/LCuSO4溶液，然后流經巰基棉吸附柱，用2mL洗脫液洗脫吸附甲基汞，離心管承接；在洗脫出的溶液中加入0.5mL苯，振蕩萃取5min以上，收集有機相，得到分析樣品。
2.一種分析電池中甲基汞的方法，其特征在于毛細管柱色譜測定條件是色譜柱φ0.53mm×15m SPB-1701交聯(lián)彈性石英毛細管柱；柱溫120℃；進樣器溫度200℃；載氣為高純氮，流速5mL/min；尾吹氣為高純氮，流速25mL/min。
全文摘要
一種分析電池中甲基汞的方法,此法包括分析樣品的提取、巰基棉富集、洗脫、毛細管柱色譜分離、電子捕獲檢測器測定甲基汞。毛細管柱色譜測定條件是:色譜柱φ0.53mm×15m SPB－1701交聯(lián)彈性石英毛細管柱;柱溫120℃;進樣器溫度200℃;載氣為高純氮,流速5ml/min;尾吹氣為高純氮,流速25ml/min。應用本法可對電池中甲基汞進行測定,檢測限為0.5pg,具有分離效果好、操作簡單、靈敏度高等特點。
文檔編號G01N1/00GK1332364SQ0010987
公開日2002年1月23日 申請日期2000年7月10日 優(yōu)先權日2000年7月10日
發(fā)明者彭安, 陳建華, 林玉環(huán) 申請人:中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心