GB∕T 36084-2018 纳米技术 水溶液中铜、锰、铬离子含量的测定 紫外-可见分光光度法 GB∕T36084-2018 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

ICS71.040.99
中华人民共和国国家标准
GB/T36084—2018
纳米技术
含量的测定
水溶液中铜、锰、铬离子
紫外-可见分光光度法
Nanotechnology-Determination of copper, manganese andchromium ions in aqueous solution-Ultraviolet-visible spectrophotometry2018-03-15发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-10-01实施
GB/T36084—2018
规范性引用文件
术语和定义、缩略语，
仪器与设备
测定条件
试样预处理
分析步骤
质量保证和质量控制，
不确定度分析
试验报告
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
参考文献
纳米颗粒的制备
测试报告
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国科学院提出。
本标准由全国纳米技术标准化技术委员会（SAC/TC279)归口。本标准起草单位：中国科学院宁波材料技术与工程研究所、中国科学技术大学本标准主要起草人：吴爱国、张玉杰、黄文浩、朱五林、朱珊珊、高月霞。GB/T36084—2018
GB/T36084—2018
基于贵金属纳米颗粒表面等离子体共振特性的比色检测方法简单、设计灵活、无需大型仪器设备，且具有较高的灵敏度和较好的选择性，被广泛用于无机阴离子、细胞、蛋白质、DNA、小分子等定性定量分析。近年来，科研人员开发了多种用于重金属离子比色检测的方法，为水中重金属离子的现场，快速检测及监测需求提供了有效的技术手段，但由于缺乏应用指导与数据评估规范，导致此类方法尚未真正为水中重金属离子检测行业服务。因此，特制定本标准。本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及“9分析步骤”与《一种快速检测溶液中铜离子的方法》（ZL201210097477.7）、《一种检测二价锰离子的方法》（ZL201210310138.2）和《一种六价铬离子的检测方法》（ZL201110378260.9)相关专利的使用。本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场该专利持有人已向本文件的发布机构保证，他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下，就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信息可以通过以下联系方式获得：
专利持有人姓名：中国科学院宁波材料技术与工程研究所地址：浙江省宁波市镇海区中官西路1219号请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
iiiKAoNikAca
1范围
纳米技术水溶液中铜、锰、铬离子含量的测定紫外-可见分光光度法GB/T36084—2018
本标准规定了采用紫外-可见分光光度计测定水溶液中二价铜离子（Cu2+）、二价锰离子（Mn2+）及六价铬离子［Cr（VD)]含量的方法。本标准适用于水溶液试样中二价铜离子、二价锰离子及六价铬离子的测定，土壤、食品或生物样品等经过适当处理后，可参考本标准进行测定。本标准适用的待测水样中各离子的检测下限是：Cu+的含量不小于1.00X10-7mol·L-1，Mn+的含量不小于1.00×10-mol·L-1，Cr(VI)的含量不小于4.00×10-mol·L-1本标准适用的待测水样的pH范围是：含有Cu2+的水溶液pH范围是2～6，含有Mn2+的水溶液pH范围是3～7.含有Cr(VI)的水溶液pH范围是1～6。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T14666分析化学术语
GB/T 19619
纳米材料术语
GB/T26813双光束紫外可见分光光度计检测实验室中常用不确定度评定方法与表示GB/T27411
3术语和定义、缩略语
术语和定义
GB/T14666，GB/T19619和GB/T27411界定的术语和定义适用于本文件。3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
NPs：纳米颗粒（nanoparticles）AgNPs-T：吐温-2o修饰的银纳米颗粒（Tween-2omodifiedsilvernanoparticles）AgNPs-P：三聚磷酸根离子修饰的银纳米颗粒（tripolyphosphatemodifiedsilvernanoparticles）CTAB：十六烷基三甲基溴化铵（cetyltrimethylammoniumbromide）Ag@AuNPs：银核金壳纳米颗粒（Ag@Aucore/shellnanoparticles）SPR：表面等离子体共振（surfaceplasmonresonance）4原理
测定原理如下：
HiiKAoNiKAca
GB/T36084—2018
a）Cu2+的测定原理
在酸性条件下，Cu2+与AgNPs-T（纳米颗粒的制备参见附录A）表面的Ag原子发生氧化还原反应，生成一价铜离子（Cu+）和银离子（Ag）：同时，Cu+被溶液中的溶解氧氧化为Cu2+，从而实现对AgNPs-T的循环刻蚀，导致AgNPs-T的尺寸减小，AgNPs-T溶液的颜色由亮黄色逐渐变为无色。b）Mn2+的测定原理
在碱性条件下，AgNPs-P(纳米颗粒的制备参见附录A)表面的三聚磷酸根离子与Mn2+之间发生络合作用，导致AgNPs-P发生团聚，AgNPs-P溶液的颜色由亮黄色逐渐变为灰褐色c）Cr(VID)的测定原理
在酸性条件下，溴离子可以促进Cr(VI)对Ag@AuNPs的氧化刻蚀作用，导致Ag@AuNPs（纳米颗粒的制备参见附录A)的尺寸减小，Ag@AuNPs溶液的颜色由紫红色逐渐变为黄色上述三个反应均会引起相应NPs的SPR吸收发生变化，体现在紫外-可见吸收光谱图上为NPs特征峰的吸光度降低。根据上述原理可利用比色法定性、半定量水溶液中的Cu°+，Mn2+及Cr(VI)；利用紫外-可见分光光度法定量测定水溶液中的Cu2+、Mn2+及Cr(VI)。5仪器与设备
紫外-可见分光光度计：具10mm石英比色皿，扫描速率低于300nm/min，步长优于1nm。紫外5.1
可见分光光度计的使用遵照GB/T26813的有关规定。5.2磁力搅拌器：最大转数不低于1500r/min。高速离心机，最大转数不低于11000r/min。5.3
般实验室常用仪器设备。
6试剂
除非另有说明，均应使用符合国家标准或专业标准的分析纯及更高级试剂。6.1水：符合GB/T6682规定的超纯水或与其纯度相当的水，6.2硝酸银（AgNO）。
6.3吐温-20。
硼氢化钠（NaBH4）。
浓盐酸（HCI)：p(HCI)=1.19g/mL。6.5
Cu+标液：c（Cu+）=1000mg/L，介质为5%的HCl6.7
三聚磷酸钠（NasPO1）。
氢氧化钠（NaOH)。
Mn2+标液：c（Mn2+）=1000mg/L，介质为5%的HCl。6.10柠檬酸三钠(C.H.NaO·2H2O)。6.11四氯金酸（AuCl·HCl4H,O)：含量以Au计≥47.8%。6.12盐酸羟胺（NH,OH·HCI)。
十六烷基三甲基溴化铵（NBrC1。H42）。6.13
6.14重铬酸钾（KzCrzO，）。
7测定条件
测定在以下环境条件下操作：
HiiKAoNiKAca
温度为15℃～35℃；推荐温度为20℃～25℃。8试样预处理
GB/T36084—2018
将试样经水相混合纤维滤膜（孔径小于或等于0.22um）过滤器过滤，以除去固体杂质。9分析步骤
9.1Cu2+的测定
9.1.1方法提要
向AgNPs-T溶液中加入一定体积HCI溶液，混勾：再加入一定体积待测试样，混勾.静置一段时间，在406nm波长下测定吸光度
空百试验
按（9.1.3）的规定进行空百试验，用超纯水代替试样。9.1.3测定
9.1.3.1试样溶液的制备
向离心管中加人660μL的AgNPs-T溶液（A.2.1）和140uL盐酸溶液（A.1.4），混匀，再加人200μL待测试样，混勾，静置5min～10min，再加人1mL超纯水。9.1.3.2试样溶液的测定
在比色Ⅲ中加人试样溶液，以水做参比，在406nm波长下测定吸光度9.1.4工作曲线的绘制
9.1.4.1校准溶液的制备
向5个离心管中分别加人660μL的AgNPs-T（A.2.1)和140μL盐酸溶液（A.1.4），混勾，再分别加人200μL不同浓度的Cu2+标准溶液（A.1.5），混匀，静置5min10min（此系列校准溶液中Cu2+的浓度分别为0mol/L、7.50×10-\mol/L、2.00×10-\mol/L，5.00×10-8mol/L、1.00×10-7mol/L、1.50×10-7mol/L），再分别加人1mL超纯水。9.1.4.2校准溶液的测定
在比色血中依次加人含有不同Cu2+浓度的校准溶液，以水做参比，在406nm波长下测定吸光度。9.1.4.3线性关系
按照步骤9.1.4.2得到的吸光度数据，以A。/A［按式(1)计算为纵坐标，校准溶液中Cu2+的浓度为横坐标绘制工作曲线。
式中：
A=ac+b
空白溶液在406nm处的吸光度；
.（1)
iiiKAoNiKAca
GB/T36084—2018
校准溶液在406nm处的吸光度；
工作曲线的斜率；
b—一工作曲线的截距；
加人到检测体系之前Cu+的浓度，单位为微摩尔每升（umol/L）9.1.5结果表示
将9.1.3.2测得的406nm处的吸光度值A。代入式（2），求得的c即为待测试样中Cu2+的浓度，A。-bA
式中：
A试样溶液在406nm处的吸光度
9.1.6准确度
....(2)
7.50×10-9mol/L~2.00×10-8mol/L之间，相对误差≤50%；2.00×10-8mol/L~5.00×10-mol/L之间，相对误差≤30%：5.00X10-8mol/L~1.50×10-mol/L之间，相对误差≤20%。9.2Mn2+的测定
9.2.1方法提要
向AgNPs-P溶液中加入一定体积的NaOH溶液，混勾：再加一定体积待测试样，混勾，静置一段时间，在390nm波长下测定吸光度。9.2.2空白试验
按9.2.3的规定进行空白试验，用超纯水代替试样。9.2.3测定
9.2.3.1试样溶液的制备
向离心管中加人900μL的AgNPs-P溶液（A.2.2）和50μL的NaOH溶液（A1.7），混勾，再加人50uL待测试样，混匀，静置15min20min，再加人1mL超纯水。9.2.3.2试样溶液的测量
在比色皿中加人试样溶液，以水做参比，在390nm波长下测定吸光度。9.2.4工作曲线的绘制
9.2.4.1校准溶液的制备
向5个离心管中分别加人900μL的AgNPs-P（A.2.2）和50μL的NaOH溶液（A.1.7），混匀，再分别加人50uL不同浓度的Mn2+标准溶液（A.1.8），混勾，静置15min～20min（此系列校准溶液中Mn2+的浓度分别为0mol/L、1.00X10-6mol/L、5.00X10-6mol/L、1.00X10-5mol/L，1.50X10-5mol/L、2.00×10-5mol/L），再分别加人1mL超纯水。9.2.4.2校准溶液的测定
在比色皿中依次加入含有不同Mn2+浓度的校准溶液，以水做参比，在390nm波长下测定吸光度。4
iiKAoNiKAca
线性关系
GB/T36084—2018
按照步骤9.2.4.2得到的吸光度数据，以A。/A[按式（3)计算]为纵坐标，校准溶液中Mn2+的浓度为横坐标绘制工作曲线
A=ac+b
A—20
式中：
空白溶液在390nm处的吸光度；
校准溶液在390nm处的吸光度；
工作曲线的斜率；
工作曲线的截距；
加人到检测体系之前Mn2+的浓度，单位为微摩尔每升（μmol/L）。9.2.5结果表示
（3）www.bzxz.net
将9.2.3.2测得的390nm处的吸光度值A。代人式（4），求得的c即为待测试样中Mn2+的浓度，A。-bA.
式中：
试样溶液在390nm处的吸光度。
9.2.6准确度
（4）
5.00X10-8mol/L～1.00×10-6mol/L之间，相对误差≤50%；1.00×10-6mol/L～5.00×10-mol/L之间，相对误差≤30%；5.00×10-6mol/L~2.00×10-5mol/L之间，相对误差≤20%。9.3Cr(VI)的测定
9.3.1方法提要
向pH为2的含有CTAB的Ag@AuNPs溶液中加人一定体积的待测试样，混勾，静置一段时间在520nm波长下测定吸光度。
空白试验
按9.3.3的规定进行空白试验，用超纯水代替试样。9.3.3测定
9.3.3.1试样溶液的制备
向离心管中加人1.90mLpH为2的含有CTAB的Ag@AuNPs溶液（A.2.3），加人100μL待测试样，混勾，静置25min～30min9.3.3.2试样溶液的测定
在比色皿中加人试样溶液，以水做参比，在520nm波长下测定吸光度。5
GB/T36084—2018
9.3.4工作曲线的绘制
9.3.4.1校准溶液的制备
向5个离心管中分别加人1.90mLpH为2的含有CTAB的Ag@AuNPs溶液（A.2.3），再分别加人100uL不同浓度的Cr（VI)标准溶液（A.1.14），混勾，静置25min～30min此系列校准溶液中Cr(V)的浓度分别为0mol/L1.00X10-7mol/L，1.00X10-mol/L，3.00X10-mol/L.5.00×10-6mol/L8.00×10-mol/LI。
9.3.4.2校准溶液的测定
在比色皿中依次加人含有不同Cr（VI)浓度的校准溶液，以水做参比，在520nm波长下测定吸光度。
9.3.4.3线性关系
按照步骤9.3.4.2得到的吸光度数据，以A。/A［按式（5)计算为纵坐标，校准溶液中Cr(VI)的浓度为横坐标绘制工作曲线。
式中：
A。=ac+b
A—20
空白溶液在520nm处的吸光度；
校准溶液在520nm处的吸光度；
工作曲线的斜率；
工作曲线的截距；
加人到检测体系之前Cr(VI)的浓度，单位为微摩尔每升（μmol/L）9.3.5结果表示
......(5)
将9.3.3.2测得的520nm处的吸光度值A。代人式（6），求得的c即为待测试样中Cr（VI)的浓度。c=20X
式中：
A—试样溶液在520nm处的吸光度。9.3.6准确度
..（6)
1.00×10-8mol/L~5.00×10-7mol/L之间，相对误差≤80%；5.00×10-7mol/L~2.00X10-mol/L之间，相对误差≤50%；2.00×10-mol/L~8.00×10-mol/L之间，相对误差≤30%。10质量保证和质量控制
10.1实验所用玻璃器皿，在使用前应用王水浸泡至少2h，用去离子水冲洗干净并烘干后方可使用。10.2检测试剂需密封，在阴凉干燥处保存，使用完毕及时密封。10.3工作曲线的相关系数R2应大于或等于0.99；如果小于0.99.需要重新绘制工作曲线10.4绘制工作曲线时，各样品要严格控制反应时间的一致性，误差保证在20s之内。10.5每个样品平行测定3次，测定结果以平均值以及相对标准偏差报出。10.6绘制工作曲线并完成试样测试后，选取工作曲线中靠近试样浓度的校准溶液，进行测定，其测定6
结果与该点浓度的相对误差应≤10%；否则，需重新绘制工作曲线GB/T36084—2018
10.7对于未知的废水样品，可对其进行梯度稀释，并采用本标准测定，以避免其浓度超出本标准的线性范围。
10.8测量实际水样中的Cu2+时，为防止强氧化性物质的干扰，可将实际水样与等体积的1mol/L抗坏血酸水溶液先混合5min，再使用本标准的方法进行测定。11
不确定度分析
对样品中Cu2+，Mn*+及Cr(VI)含量的分析带来不确定度的影响因素为：测试条件：
环境温度；
2）扫描速率和步长；
3）纳米颗粒制备的可重复性
b）校准溶液：
1）Cu2+、Mn2+及Cr(VI)标准溶液浓度的准确度；校准溶液测定结果的离散性。
试样：
试样的纯度及状态；
试样测定结果的离散性。
d）仪器
分辨率；
重复性；
基线漂移。
试验报告
水溶液中重金属离子含量试验报告（试验报告参见附录B)包括但不限于以下内容：a)
样品名称、送检单位；
测试时间、地点和人员；
测试参数：
1）测试方法；
2）仪器型号；
3）测试条件（温度、湿度、波长范围、扫描速率、步长）。测试结果：Cu2+、Mn2+，Cr(VI)浓度算术平均值和相对标准偏差。7
GB/T36084—2018
A.1溶液的配制
附录A
（资料性附录）
纳米颗粒的制备
A.1.1硝酸银水溶液：c（AgNO）=0.02mol/L称取170mg硝酸银（6.2)溶于少量去离子水中，稀释至50.0mL。A.1.2吐温一20水溶液：质量分数为10%称取5.00g吐温-206.3)溶于45.0mL去离子水中。A.1.3硼氢化钠水溶液：c（NaBH4）=0.1mol/I称取37.8mg硼氢化钠（6.4）溶于4℃少量去离子水中，稀释至10.0mL，使用之前2h内配制A.1.4盐酸溶液：c(HCI)=0.1mol/L将835μL浓盐酸（6.5）加人到少量去离子水中，稀释至100mL。A.1.5Cu2+标准溶液
将Cu2+标液（6.6）用去离子水逐级稀释至浓度为3.75×10-8mol/L.1.00×10-7mol/L.2.50×10-7mol/L.5.00×10-mol/L.7.50×10-mol/L。A.1.6三聚磷酸钠水溶液：c（NasP.O1o）=4mmol/L称取147mg三聚磷酸钠（6.7）溶于少量去离子水中，稀释至100mL。A.1.7氢氧化钠水溶液：c（NaOH）=0.1mol/L称取200mg氢氧化钠（6.8)溶于少量去离子水中，稀释至50.0mLA.1.8Mn2+标准溶液
将Mn+标液（6.9）用去离子水逐级稀释至浓度为2.00×10-5mol/L、1.00×10-*mol/L、2.00×10-*mol/L.3.00X10-4mol/L4.00X10-4mol/L.A.1.9柠檬酸三钠水溶液：c（C.HsNa:0,·2Hz0）=0.02mol/L称取294mg柠檬酸三钠（6.10）溶于少量去离子水中，稀释至50.0mL。A.1.10四氯金酸水溶液：c（HAuCl4）=5mmol/L将1.00g四氯金酸（6.11）溶于少量去离子水中，稀释至485mL。A.1.11盐酸羟胺水溶液：c（NH0H·HCI）=62.5mmol/L称取434mg盐酸羟胺（6.12）溶于少量去离子水中，稀释至100mL。8
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