環(huán)境監(jiān)測中原子熒光法測砷和汞的探討
摘 要: 隨著食品衛(wèi)生,環(huán)境保護,飲用水安全等問題的不斷出現(xiàn),痕量元素(砷、汞、鉛)等的精確快速的檢測日益受到重視,并成為環(huán)境監(jiān)測中的優(yōu)先項目。近年來,氫化物原子熒光分光光度法具有靈敏度高,快速,選擇性好,簡便等特點,在痕量分析領域得到了廣泛應用。本文利用原子熒光分析技術,對水樣品中的砷和汞的測定方法進行了有益的探索。
關鍵詞:環(huán)境監(jiān)測;原子熒光光度法;砷;汞
水中砷與汞的測定, 目前已有分光光度法、原子吸收光譜法、冷原子吸收法、原子熒光法等多種方法. 原子熒光法因其靈敏度高、檢出限低, 適合多元素同時分析, 越來越受到監(jiān)測部門的重視. 但同時測定兩個元素, 因存在氣相或液相干擾, 故同時測定兩個元素經(jīng)常出現(xiàn)一個準確, 一個不準確, 或兩個都不太準確的情況. 經(jīng)過多次實驗, 探索出了在AFS-930雙道原子熒光光度計上同時分析砷與汞的方法, 收到了令人滿意的結果。
1. 實驗部分
1.1 原理
該方法的分析原理是,先用硝酸-高氯酸混合試劑和鹽酸消解樣品,然后在酸性條件下,以硼氫化鉀將樣品中的砷還原生成砷化氫,汞還原生成原子態(tài)汞,借助氬氣將其導入石英原子化器,在特制空心陰極燈發(fā)出的特定光線照射下,原子處于基態(tài)的外層
電子躍遷到較高的能級上,并在回到較低能級的過程中輻射出原子熒光。熒光的強度與原子的濃度(即溶KBH4+3H2O+HCI→H3BO3+KCI+8HEHn+H2↑(過剩)液中被測元素的濃度)成正比。
式中E:可形成氫化物元素的離子;m:可以等于或不等于n。
1.2 主要儀器及試劑
1.2.1 儀器
(1)AFS-930型原子熒光光度計(北京吉天儀器有限公司);
(2)砷空心陰極燈;汞空心陰極燈;
(3)高純氬氣( ≥99. 99% ) 。
1.2.2 試劑
(1)本實驗用水均為無砷、汞去離子水;
(2)載流:5%鹽酸(AR級)溶液;
(3)還原劑:0.5%氫氧化鉀(AR級)溶液(稱取0.5g氫化鉀溶于純水中并稀釋至100 ml);1%硼氫化鉀(GR級)溶(稱取1.0g硼氫化鉀,溶于100ml0.5%氫氧化鉀溶液中,混勻),此溶液現(xiàn)用現(xiàn)配;
(4)2%硫脲溶液(稱取4g硫脲,低溫加熱溶解于200ml純水中),現(xiàn)做現(xiàn)配;
(5)硝酸-高氯酸(1+1);
(6)鹽酸(1+1);
(7)砷標準儲備液: 100mg/L;
(8)汞標準儲備液: 100mg/L;
(9)砷、汞混合標準使用液: 將砷和汞標準儲備液稀釋至As:10μg/L ,Hg:1.0μg/L,其中每100ml預加10ml2%硫脲和5ml濃鹽酸。
1.3 分析步驟
1.3.1 設定儀器參數(shù)
經(jīng)過試驗,設定儀器參數(shù)如表1。
表 1 儀器參數(shù)
1.3.2 水樣預處理
取50ml工業(yè)廢水水樣于100ml錐形瓶中,加入新配制的硝酸-高氯酸(1+1)5ml于電熱板加熱至冒白煙后,取下冷卻,再加5ml鹽酸(1+1)加熱至黃褐色煙冒盡,冷卻后用水轉移到50ml容量瓶中,定容,搖勻。
將已經(jīng)過消解的水樣移置于100ml比色管中,加5ml濃鹽酸,10ml 2%硫脲溶液,定容搖勻,放置20min,待測定。
1.3.3 測定
開機后,先預熱30min,連續(xù)測定空白,待讀數(shù)穩(wěn)定后,進行標準系列測定,然后進行未知樣品測定。
2. 結果與分析
2.1 線性范圍
用所配制的砷、汞混合標準使用液,選擇自動配制進行測定。我站日常檢測的工業(yè)廢水中砷、汞的含量不高,因而砷的標準曲線濃度范圍設定為0~10μg/L,汞的標準曲線濃度范圍設定為0~1.0μg/L,在選定的儀器條件下測定,砷的線性方程為:I=119.1034×C+13.997,相關系數(shù)r = 0.9997;汞的線性方程為:I = 455.9200×C—0.6867,相關系數(shù)r = 0.9997。結果見圖1。
圖1 標準曲線圖
表 2 混合液準確度測試統(tǒng)計結果
2.2 檢出限
根據(jù)儀器設定的測定檢出限程序,在相同測量條件下連續(xù)測定空白溶液11次,測得本方法的最低檢出限As 為0.20μg/L,Hg 為0.03μg/L, 與兩指標分別測定結果相同。
2.3 精密度
本方法對As濃度為4.00μg/L、Hg濃度為 0.40μg/L 的混合液連續(xù)測定12次,取最后8次測定的熒光值進行統(tǒng)計,測得結果As標準偏差為6.08,相對標準偏差為1.23%;Hg標準偏差為3.24,相對標準偏差為1.79%。由此可見,同時測定時精密度的結果是令人滿意的。
2.4 準確度
在水樣中加入一定量的As、Hg標準溶液, 按上述步驟處理后進行含量測定,計算加標回收率,結果如表2(下表)所示。由表2(下表)可見,As的加標回收率為97.5%-102.7%,平均為99.9%,Hg的加標回收率為97.3%-104.5%, 平均為100.1%。由此說明本實驗的準確度是理想的,結果是可靠的。
3. 結論
采用AFS-930型雙道原子熒光光度計同時測定工業(yè)廢水中的砷和汞,具有操作簡單、快速、試劑用量少等特點,且靈敏度高,檢出限低,共存離子干擾少,線性范圍寬,重現(xiàn)性好,方法穩(wěn)定可靠,結果令人滿意,適用于日常對大批量工業(yè)廢水樣品的檢測。
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