原子熒光法測(cè)定地表水中的砷硒汞

1、<p>　　原子熒光法測(cè)定地表水中的砷硒汞</p><p>　　摘要?dú)浠锇l(fā)生與原子熒光聯(lián)用測(cè)定砷、汞、硒具有靈敏度高、干擾少、操作簡(jiǎn)便、可多種元素同時(shí)測(cè)定等優(yōu)點(diǎn)。本文應(yīng)用原子熒光法對(duì)地表水中的微量砷、汞和硒進(jìn)行了測(cè)定實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明，原子熒光法具有準(zhǔn)確度高、檢出限低等優(yōu)點(diǎn)，值得在監(jiān)測(cè)領(lǐng)域推廣運(yùn)用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞原子熒光法，地表水，砷，硒，汞 </p>

2、<p>　　中圖分類號(hào)：TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　1引言 </b></p><p>　　隨著工業(yè)的發(fā)展，尤其是化工和冶金行業(yè)的發(fā)展，許多主要元素的開采都附帶有大量的砷。這些砷中有相當(dāng)一部分經(jīng)由廢水流入到了我國(guó)的地表水系中，雖然砷元素的毒性較低，但砷的化合物，尤其是三價(jià)砷合物卻含有很高的毒性。一旦砷的化合物在人體內(nèi)積累，

3、輕則會(huì)使人脫發(fā)、脫指甲，重則將致使人產(chǎn)生偏癱等病癥，所以砷已是我國(guó)實(shí)施排放總量控制的主要指標(biāo)之一，當(dāng)前對(duì)砷的測(cè)定方法主要包括DDC-Ag比色法、熒光光度法和氫化物原子吸收法等。汞是對(duì)人體傷害很大的一種有毒金屬，而且這種傷害帶有永久性、不可逆轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，當(dāng)前對(duì)汞的測(cè)定方法主要包括冷原子吸收法、冷原子熒光法、雙硫腙光度法等。硒是人體必需的重要微量元素之一，但人體過(guò)量攝入硒同樣會(huì)危害健康，當(dāng)前對(duì)硒的測(cè)定方法主要包括二氨基聯(lián)胺分光光度法、氫化物原

4、子吸收法和熒光光度法等。 </p><p>　　以上方法雖然實(shí)現(xiàn)了對(duì)砷、汞和硒的測(cè)定，但在實(shí)際操作使用還存在不少問(wèn)題，例如這些方法對(duì)試劑用量缺乏有效的控制，易產(chǎn)生浪費(fèi)，并且在不同程度上引入了對(duì)人體有害的物質(zhì)，不利于水質(zhì)檢驗(yàn)人員的健康。面對(duì)這次問(wèn)題，原子熒光法(氫化物發(fā)生-原子熒光光度法)應(yīng)運(yùn)而生，它憑借其靈敏度高、干擾少、操作簡(jiǎn)便、可多種元素同時(shí)測(cè)定的優(yōu)點(diǎn)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 </p>&

5、lt;p><b>　　2實(shí)驗(yàn)部分 </b></p><p><b>　　2.1實(shí)驗(yàn)原理 </b></p><p>　　在消解處理水樣中加入硫脲，可以使砷被還原為三價(jià)，汞被還原為二價(jià)，硒被還原為四價(jià)。利用在酸中加入硼氫化鉀會(huì)產(chǎn)生新生態(tài)氫的原理，我們把堿性硼氫化鉀溶液加入到酸性介質(zhì)中，從而產(chǎn)生砷化氫和硒化氫，這些砷化氫和硒化氫是由三價(jià)砷和四價(jià)硒

6、生成的，而二價(jià)無(wú)機(jī)汞以堿性硼氫化鉀為還原劑可以生成原子態(tài)的汞蒸汽，經(jīng)高純氬氣進(jìn)入原子化器原子化。原子態(tài)砷、原子態(tài)硒、原子態(tài)汞在空心陰極燈發(fā)射光激發(fā)下會(huì)產(chǎn)生原子熒光，我們利用這些熒光的強(qiáng)度與溶液中的砷、汞、硒含量在一定范圍內(nèi)成線性的關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品溶液中相應(yīng)成分含量的求解計(jì)算。 </p><p><b>　　2.2主要儀器 </b></p><p>　　主要實(shí)驗(yàn)儀器

7、包括北京吉天的AFS-8230雙道原子熒光光度計(jì)和特種空心陰極燈。載氣為高純氬氣。 </p><p><b>　　2.3試劑 </b></p><p>　　(1)2.0% 硼氫化鉀和0.5% 氫氧化鈉：在400 ml 蒸餾水中融入 2.5 g 氫氧化鈉，然后再稱取 10.0 g 硼氫化鉀溶于氫氧化鈉溶液中，定容至 500 ml。 </p><p&g

8、t;　　(2)5% 的硝酸載液：將25 ml濃硝酸(優(yōu)級(jí)純)加入到400 ml蒸餾水中，然后定容至 500 ml。 </p><p>　　(3)10%硫脲-10%抗壞血酸混合溶液：稱取10.0g硫脲和10.0g抗壞血酸溶于80.0ml 蒸餾水中，然后定容至 100.0ml，用時(shí)現(xiàn)配。 </p><p>　　(4)氬氣：純度99.99%以上。 </p><p>　　(

9、5)砷、汞、硒標(biāo)準(zhǔn)使用液( 100μg/L) 的配制：首先在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中心分別購(gòu)買100μg/ml的砷、汞和硒標(biāo)準(zhǔn)貯備液；然后取這些標(biāo)準(zhǔn)貯備液各1ml加入到100ml的容量瓶中，用配制好的5%硝酸稀釋至刻度后混勻(這時(shí)的溶液每毫升將含 1μg的砷、汞和硒)；最后取10ml該溶液加入到100ml的容量瓶中，再用5% 硝酸稀釋至刻度。 </p><p>　　所有玻璃儀器使用前經(jīng)硝酸(分析純)溶液浸泡 24 h 處理。

10、</p><p><b>　　2.4樣品預(yù)處理 </b></p><p>　　首先，在50mL的容量瓶中加入20ml的待測(cè)水樣；然后再加入 2.5ml的濃硝酸；最后加入5.0 ml 10% 硫脲和 10% 抗壞血酸的混合溶液，并用水樣稀釋至刻度，搖勻放置 25min。 </p><p>　　2.5儀器的工作條件 </p><

11、p>　　實(shí)驗(yàn)用儀器的工作條件見(jiàn)下表： </p><p>　　表1 儀器工作條件 </p><p><b>　　2.6預(yù)熱和測(cè)定 </b></p><p>　　分別吸取濃度為100μg/L的砷、硒標(biāo)準(zhǔn)使用液1.0ml、 2.0ml、4.0ml、8.0ml、10.0ml、15.0ml和吸取濃度為100μg/L汞標(biāo)準(zhǔn)使用液0.10ml、0.20

12、ml、 0.40ml、0.80ml、1.50ml、加入到100ml 容量瓶中，加入 5m l 濃硝酸，再加入10.0ml的10% 硫脲和 10% 抗壞血酸的混合溶液，用蒸餾水定容至刻度并混勻。制成含砷、硒濃度分別為1.0μg/L、 2.0μg/L、4.0μg/L、8.0μg/L、10.0μg/L、15.0μg/L 和汞濃度為0.10μg/L、0.20μg/L、0.40μg/L、 0.80μg/L、1.00μg/L、1.50μg/L的混合

13、標(biāo)準(zhǔn)系列。 </p><p>　　測(cè)定步驟為：首先，根據(jù)以上數(shù)據(jù)對(duì)儀器進(jìn)行設(shè)定，例如將標(biāo)準(zhǔn)系列濃度進(jìn)行輸入；其次，需要進(jìn)行30min的預(yù)熱，這既是為了確?？招年帢O燈的能量穩(wěn)定，也是為了使原子化器的溫度達(dá)到要求；最后依照儀器的操作規(guī)范和操作步驟完成測(cè)定工作，并由計(jì)算機(jī)顯示測(cè)定結(jié)果。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。 </p><p>　　表2 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定結(jié)果 </p><p>　　經(jīng)過(guò)計(jì)

14、算，砷的線性回歸方程為IfAs=59.065CAs+0.905，線性相關(guān)系數(shù)為0.9996；硒的線性回歸方程為IfSe=194.223CSe+1.226，線性相關(guān)系數(shù)為0.9999；汞的線性回歸方程為IfHg=412.174CHg+0.136，線性相關(guān)系數(shù)為0.9998。其中CAs、CSe、CHg是溶液濃度，If為熒光強(qiáng)度。由此可知，在此測(cè)量條件下，砷、汞和硒的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好。 </p><p><b&g

15、t;　　3結(jié)果與討論 </b></p><p><b>　　3.1檢出限 </b></p><p>　　按照測(cè)定檢出限程序?qū)瞻兹芤哼B續(xù)測(cè)定15次，其中前四次測(cè)定的熒光強(qiáng)度值不參與計(jì)算，根據(jù)最后11次測(cè)定的熒光強(qiáng)度值對(duì)空白測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差SD進(jìn)行計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。 </p><p>　　表3 標(biāo)準(zhǔn)偏差SD計(jì)算結(jié)果 <

16、/p><p>　　依照式(1)對(duì)砷、汞和硒的檢出限D(zhuǎn)L進(jìn)行計(jì)算。 </p><p><b>　　(1) </b></p><p>　　其中，K為標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率。 </p><p>　　經(jīng)過(guò)計(jì)算，我們可以得到砷的檢出限D(zhuǎn)LAs=0.013μg/L，硒的檢出限D(zhuǎn)LSe=0.020μg/L，汞的的檢出限D(zhuǎn)LHg=0.009μg/L。

17、 </p><p><b>　　3.2精密度 </b></p><p>　　首先對(duì)兩個(gè)不同濃度的砷、汞和硒含量的水樣各測(cè)定 10次。然后對(duì)測(cè)定結(jié)果求均值和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。計(jì)算得到的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差都控制在3.50%的范圍以內(nèi)，這說(shuō)明精密度符合原子熒光法測(cè)定的要求。 </p><p>　　3.3實(shí)驗(yàn)樣品的測(cè)定和準(zhǔn)確度 </p><p

18、>　　對(duì)某江地表水中的砷、汞和硒進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。 </p><p>　　表4 實(shí)際樣品測(cè)定 </p><p>　　由表2可知，包括相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和加標(biāo)回收率在內(nèi)的實(shí)際樣品的測(cè)定結(jié)果令人滿意。 </p><p><b>　　4結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　氫化物發(fā)生-原子熒光光度法是測(cè)定能生成氫化物痕

19、量元素的高靈敏度方法。該方法適于測(cè)定水中不同范圍的砷、汞和硒，且具有操作簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好、精度和準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，值得在監(jiān)測(cè)領(lǐng)域推廣運(yùn)用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]黃玲,許美玲.原子熒光法與石墨爐原子吸收法測(cè)定水中砷含量的比較[J].廣東科技,2009, (20) :57-58 </p><p>

20、　　[2]王琳邦.氫化物原子熒光法測(cè)定地表水中砷的不確定度評(píng)定[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2009, (S1) :124-126 </p><p>　　[3]黃嚴(yán)華.氫化物發(fā)生-原子熒光法測(cè)定地表水中的砷硒汞[J].黑龍江科技信息,2008, (27) :153 </p><p>　　[4]蘭嵐.原子熒光法測(cè)定地表水中砷的分析方法[J].江西化工,2010, (4) :58-59 </p&