环境样品中总钒、钒(V)和钒(Ⅳ)分离测定方法探讨

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1、生态环境学报2010,19(3):518-527http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com环境样品中总钒、钒(V)和钒(Ⅳ)分离测定方法探讨1*1213杨金燕，杨锴，李廷强，唐亚，黄仁豪1.四川大学建筑与环境学院环境科学与工程系，四川成都610065；2.浙江大学环境与资源学院资源科学系，浙江杭州310029；3.InstituteofBiogeochemistryandPollutantDynamics,SwissFederalInstitute

2、ofTechnologyZurich,CH-8092Zurich,Switzerland摘要：钒是一种重要的生命元素，同时也是环境污染物之一，因此环境样品及生命有机体中微量钒的测定具有重要的实际意义，是预测和评估其对人体健康、环境安全影响的重要前提之一。环境中钒主要以Ⅳ价和Ⅴ价存在，因而对钒的测定方法研究主要集中在Ⅳ和Ⅴ价化合物的分离分析上。对V(Ⅴ)和V(Ⅳ)的分离方法，和光谱法、催化动力法、极谱法、酶学反应法等测定V(Ⅴ)、V(Ⅳ)和总V的方法进行了综述。关键词：钒，环境，分离方法，测定方法中图分类号：X132文献标识码：A文章编号：1674-5906

3、（2010）03-0518-10我国钒钛磁铁矿资源丰富，储量位于南非和俄气中的氧气所氧化。因而，本文就一般常用的总钒、8罗斯之后，居世界第三位，储量近100×10t，远景V(V)和V(IV)定量测定技术进行讨论，并对V(V)[1]储量达300亿t以上。作为一种生物营养物、环境和V(IV)的分析方法进行探讨。污染物和职业危险物，微量钒在环境、医药及工业1环境样品中总钒、钒(V)和钒(Ⅳ)的测定方法上具有很重要的作用。用简易快速的方法准确测定钒含量测定通常有萃取比色法、催化光度法、微量钒越来越受到人们的重视。火焰原子吸收光谱法、ICP-OES法、ICP-MS、

4、催化钒在环境中的毒性及其生物有效性受氧化还极谱法、动力学荧光法、锐线光谱光度法、酶学反[2]原电位及pH的影响而显著不同（图1）。有研究应法等。仪器测定技术如中子活化分析（NAA）虽2+52者认为土壤矿物中的钒以VO形态存在，这部分钒可以测定微量钒，但由于V的半衰期（3.75min）5224是生物无效的，基本上不参与土壤中钒的转化；而短，且V的活性受介质中Na的屏蔽，而使样品测-[4][5]土壤溶液中的钒大多以VO3形态存在，这部分钒容定非常复杂；电子顺磁共振（EPR）、核磁共振[6]易被植物吸收，但在适当pH条件下可被还原为（NMR）分别被用来测定V(Ⅴ

5、)和V(Ⅳ)，但由于仪4+2+2+V(以VO形态存在)，以VO形态存在的V(IV)可器的普遍性有限而受到限制，本文不加介绍讨论。被土壤有机物络合而较稳定地存在于土壤中，部分1.1光谱法2+被络合的VO在一定的pH条件(pH>5~6)下被氧化1.1.1分光光度法--为VO3，重新进入溶液，使土壤VO3含量增高，钒分光光度法测定钒，其优点是设备要求不高、[3]有效性也增加。尽管钒在水溶液中可以以Ⅱ到Ⅴ可供选择的光度试剂多，但手续繁复、试剂选择性价的价态存在，但V(Ⅱ)和V(Ⅲ)比较少见且易被空不高、介质干扰因子较多、不利于复杂介质的环境样品的测定等是其缺点。1

6、.1.1.1总钒测定的分光光度法许多测定总钒量的方法都依赖于样品中的钒氧化或者还原为一特定的氧化态，并与指示剂形成有颜色的配合物。V(IV)与V(Ⅴ)在醋酸介质中呈现不同的颜色：V(IV)呈亮蓝色，在波长650nm以上吸收，810nm处吸收最强；V(Ⅴ)呈橙黄色，只在波长450nm处吸收。在750~810nm的测定波长范围内，V(Ⅴ)的橙黄色对V(IV)的蓝色无干扰，从而可测得V(IV)。而V(Ⅴ)在此介质中用盐酸羟胺还原为[2]图1不同pH及EH条件下钒化合物的形态V(IV)，可测定出总钒，用总钒与V(IV)的差值就可[7]计算出V(Ⅴ)的含量。基金项目

7、：教育部高等学校博士学科专项科研基金新教师基金项目（0030505111003）作者简介：杨金燕（1977年生），女，副教授，博士，主要从事土壤重金属污染机理及修复研究。E-mail：yanyang@scu.edu.cn收稿日期：2010-01-11杨金燕等：环境样品中总钒、钒(V)和钒(Ⅳ)分离测定方法探讨519苯菲尔溶液中钒的分析方法有氧化还原法、培取，有机相直接用于分光光度法测定V(Ⅴ)。络合物3+4+6+酸法、冰醋酸法等。氧化还原法用时少，且可一次的最大吸收波长为525nm，试样中Fe、Ti、Mo、4+性测定出总钒、V(IV)和V(Ⅴ)；但是该法受

8、溶液颜和Zr干扰测定，可用氯磺酸、氟化钠、六偏磷酸[13]色干扰较