原子熒光法測(cè)定水中痕量砷

原子熒光法測(cè)定水中痕量神摘要：神(As)是我國(guó)實(shí)施排放總量控制的指標(biāo)之一。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明；用原子熒光法分析水中的神，該法具有操作簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確、靈敏度高，具有很高地實(shí)用價(jià)值，滿足環(huán)境監(jiān)測(cè)的日常分析工作需求。關(guān)鍵詞：神原子熒光法Abstract:arsenic(As)itisourcountrycarriesouttheindexoftotalemissioncontrol.Theexperimentalresultsshowthatbyusingatomicfluorescencespectrometry;analysisofarsenicinthewater,themethodissimple,rapid,accurate,highsensitivity,withveryhighpracticalvalue,meetenvironmentalmonitoringdailyanalysisworkdemand.KeywordsarsenicAtomicFluorescenceSpectrometry神（As）是人體非必需元素，元素神的毒性較低而神的化合物均有劇毒，三價(jià)神化合物比五價(jià)神化合物毒性更強(qiáng)，且有機(jī)神對(duì)人體和人體和生物都有劇毒。神通過呼吸道、消化道和皮膚接觸進(jìn)入人體。如攝入量超過排泄量，神就會(huì)中人體的肝、腎、肺骨骼等部位，特別神在毛發(fā)、指甲中蓄積，從而引發(fā)慢性神中毒，潛伏期可長(zhǎng)達(dá)幾年甚至幾十年。在一般情況下，土壤、空氣、水、植物、和人體都含有微量的神，對(duì)人體不會(huì)構(gòu)成危害。神是我國(guó)實(shí)施排放總量控制的指標(biāo)之一。在環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，縣級(jí)站常用的方法是二乙氨基二硫代甲酸銀光度法。但此方法反應(yīng)全過程約要1個(gè)小時(shí)，整個(gè)反應(yīng)必須在通風(fēng)櫥或通風(fēng)良好的室內(nèi)進(jìn)行，操作繁瑣、費(fèi)時(shí)，不適合大批量樣品的分析。而原子熒光法測(cè)神具有簡(jiǎn)單、快速、分析靈敏度高、干擾少、線性寬等優(yōu)點(diǎn)，近年來在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。本文用原子熒光法測(cè)定水中神，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和檢測(cè)工作的具體情況對(duì)儀器和試劑進(jìn)行了優(yōu)化選擇。一、材料與方法1.實(shí)驗(yàn)原理消解處理水樣后加入硫脲，把神還原成三價(jià)。水樣在5%鹽酸或硝酸介質(zhì)中（水樣含1%的硫脲的濃度），三價(jià)神與硼氫化鉀反應(yīng)生成神化氫，以高純氬氣為載氣，將神化氫導(dǎo)入石英原子化器中，進(jìn)而在氬氫火焰中原子化，基態(tài)原子在As空心陰極燈激發(fā)下，發(fā)出原子熒光，通過檢測(cè)原子熒光的相對(duì)強(qiáng)度，利用熒光強(qiáng)度與溶液中神含量成正比的關(guān)系，計(jì)算樣品溶液中砷的含量。主要儀器AFS-8220型雙道原子熒光光度計(jì)北京吉天儀器有限公司砷特種空心陰極燈氬氣：純度〉99.99%主要試劑As標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:100mg/L（國(guó)家環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究所，GSB07-1275-2000）As標(biāo)準(zhǔn)樣品：（國(guó)家環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究所，GSBZ-50004-88）10%硫脲溶液:稱取硫脲10克溶于100mL水中。臨用現(xiàn)配KBH4-NaOH溶液：0.5克NaOH溶于100mL水中，再加入2克KBH4（臨用現(xiàn)配）載流：5%硝酸。量取50mL優(yōu)級(jí)純硝酸，用水稀釋至500mL所用試劑硝酸、硼氫化鉀為優(yōu)級(jí)純，其他試劑為分析純檢測(cè)依據(jù)本方法與SL327.1-2005等效標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制根據(jù)我縣地表水砷含量相對(duì)較低的特點(diǎn)，對(duì)1-10pg/L范圍作線性測(cè)定。準(zhǔn)確配置1，2，4，8，10pg/L標(biāo)準(zhǔn)系列100mL（標(biāo)準(zhǔn)溶液內(nèi)保證5%（體積比）硝酸或鹽酸（優(yōu)級(jí)純），及1%硫脲的濃度）放置30min后測(cè)定。樣品預(yù)處理取10mL標(biāo)準(zhǔn)樣品到250mL容量瓶。（保證5%體積比硝酸及1%硫脲的濃度）放置30min后與標(biāo)準(zhǔn)系列一起測(cè)定。檢測(cè)7.1儀器工作條件及測(cè)量條件儀器工作條件見表17.2操作步驟A開機(jī)前應(yīng)先開氬氣，次級(jí)壓力調(diào)至0.2至0.3之間。B在關(guān)機(jī)狀態(tài)下更換所測(cè)的元素?zé)?。C檢量二級(jí)氣液分離器（水封）中是否有水。D依次打開計(jì)算機(jī)，待進(jìn)入電腦系統(tǒng)桌面后打開儀器主機(jī)和自動(dòng)進(jìn)樣器的電源開關(guān)。E打開儀器上蓋，檢查元素?zé)羰欠癖稽c(diǎn)亮（特別是Hg燈），若不亮，用點(diǎn)火器激發(fā)（方法:將脈沖點(diǎn)火器頂在燈壁上激發(fā)），檢查光路是否準(zhǔn)確（光斑落在調(diào)光器上選擇的交點(diǎn)上）。F雙擊軟件圖標(biāo)，進(jìn)入儀器操作軟件。G進(jìn)入軟件后，出現(xiàn)自檢測(cè)窗口，單擊全部《全部自檢》按鈕，顯示正常后單擊《返回》H單擊《元素表》，出現(xiàn)元素表窗口。關(guān)閉不使用的元素?zé)簦ǚ椒?在不用的那道元素?zé)暨x手動(dòng)，再將元素?zé)舴?hào)選擇NONE），單擊確定I單擊《儀器條件》，更改儀器條件（原則標(biāo)準(zhǔn)系列濃度高則降低儀器條件，反之則升高.標(biāo)準(zhǔn)系列濃度范圍根據(jù)樣品濃度設(shè)定），選擇標(biāo)準(zhǔn)曲線法，單擊《確定》。J單擊《標(biāo)準(zhǔn)系列》，輸入標(biāo)準(zhǔn)系列各點(diǎn)濃度值和位置號(hào)，單擊《確定》。K單擊《樣品參數(shù)》，分別輸入樣品名稱、樣品形態(tài)、稀釋因子（即稀釋倍數(shù)）、位置號(hào)以及樣品空白，選擇樣品結(jié)果單位，單擊《確定》。注意:添加樣品空白之后，仍需點(diǎn)擊樣品空白按鈕，選中復(fù)選框，輸入空白位置號(hào)，否則測(cè)量窗口里沒有樣品空白.L單擊《測(cè)量窗口》，進(jìn)入測(cè)量窗口。。注意：測(cè)量方法選test，預(yù)熱時(shí)，儀器應(yīng)空啟動(dòng)（即泵塊不壓，不進(jìn)溶液）。M將樣品碼放好，將泵的壓塊壓上。點(diǎn)選中標(biāo)準(zhǔn)空白、標(biāo)準(zhǔn)系列，點(diǎn)檢測(cè)旁邊的黑色下拉窗口里的檢測(cè)選中區(qū)域，（會(huì)彈出保存文件名的對(duì)話框），待標(biāo)準(zhǔn)系列做完，點(diǎn)查看曲線相關(guān)系數(shù)及靈敏度，呆線性好，靈敏度足夠的情況下再點(diǎn)樣品空白，這時(shí)即可直接點(diǎn)檢測(cè)。在《報(bào)告》窗口中查看或打印樣品測(cè)量結(jié)果。如樣品參數(shù)之前未設(shè)置完全（例稀釋因子），可再點(diǎn)樣品參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，之后點(diǎn)重現(xiàn)計(jì)算，可在報(bào)告窗口看到更改后的結(jié)果!N實(shí)驗(yàn)完成后直接點(diǎn)重做空白（讓酸把管路中的雜質(zhì)帶走），兩三遍之后將樣品管和還原劑管都放在盛放純水的容器中點(diǎn)重做空白（用純水把管路中的酸帶走），兩三遍后將兩根管子置于空氣中再點(diǎn)重做空白（排空管路中的水），將泵的壓塊放松。最后點(diǎn)熄火，退出軟件，關(guān)閉電源，關(guān)閉氬氣瓶。二、結(jié)果與討論1.實(shí)驗(yàn)條件選擇1.1空心陰極燈燈電流與負(fù)高壓負(fù)高壓和燈電流與檢出信號(hào)強(qiáng)度、背景信號(hào)強(qiáng)度有直接關(guān)系，燈電流過低，靈敏度低，燈電流和負(fù)高壓升高，熒光強(qiáng)度和背景強(qiáng)度隨之增大。太高的負(fù)高壓會(huì)增加暗電流和噪聲，嚴(yán)重影響其穩(wěn)定性，且過高的負(fù)高壓和燈電流不利于延長(zhǎng)空心陰極燈和儀器光電倍增管使用壽命。在靈敏度滿足條件下，選擇砷燈電流60mA，負(fù)高壓270v較為理想。1.2爐高度原子化器高度與試樣的原子化率密切相關(guān)，適當(dāng)?shù)臓t高有助于保持較高的靈敏度。有數(shù)據(jù)表明：爐高8mm時(shí)測(cè)定砷，相對(duì)熒光值最強(qiáng)。1.3載氣和屏蔽氣流量選擇載氣和屏蔽氣的流量對(duì)砷的熒光強(qiáng)度影響較大。載氣流量大會(huì)稀釋砷化氫，降低靈敏度。流量過低則生成的砷化氫不能迅速進(jìn)入原子化器。適當(dāng)?shù)钠帘螝饬骺梢苑乐怪車目諝膺M(jìn)入原子化器，保證火焰形態(tài)穩(wěn)定。砷在高屏蔽氣流量下靈敏度高。根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)，選擇載氣流量300（ml/min）屏蔽器流量800（ml/min）為宜。3.標(biāo)準(zhǔn)曲線As標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度值與熒光值強(qiáng)度值見表3標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖一線性回歸方程I=96.5453*C+11.6930相關(guān)系數(shù)r=0.99963.精密度（RSD）使用10〃g/I標(biāo)準(zhǔn)溶液（含5%體積硝酸和1%體積硫脲溶液、）測(cè)定儀器的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，RSD為0.76%儀器合格。4.檢出限使用空白溶液測(cè)定16次，儀器自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)測(cè)量，并用上述工作曲線，微機(jī)根據(jù)下述公式自動(dòng)計(jì)算出儀器的檢出限為0.4µg/L。DL=3xSD/K（其中：SD為標(biāo)準(zhǔn)偏差，K為斜率）5.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)量結(jié)果見表4,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值吻合，說明本方法的準(zhǔn)確可靠性。小結(jié)，本文應(yīng)用AFS-8220型雙道原子熒光光度計(jì)分析水中的砷，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該法具有操作簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確、靈敏度高，具有很高地實(shí)用價(jià)值，滿足環(huán)境監(jiān)測(cè)的日常分析工作需求。注：AFS8220