飲用水中鈹用原子吸收石墨爐法測定
摘 要：只要對石墨管用氯氧化鋯進行適當的處理,同時以硝酸鎂作為基體改進劑并控制合適的儀器操作條件及升溫程序，即可以提高原子吸收石墨爐法測定鈹的靈敏度，達到供水行業測定指標的要求，建議在供水行業中推廣該測定方法。
鈹是一種比較稀有的元素，主要存在于綠柱石礦(硅酸鋁鈹)中。鈹被列入供水行業2000年科技進步規劃中的水分析項目。
鈹及其化合物均劇毒，進入人體后幾乎全部被吸收，濃度高時會致死。同時鈹也被美國EPA列為重要致癌物之一，屬于美國優先控制污染物。
我國規定飲用水中鈹濃度不得大于0.2μg/L。目前國內只有少數幾個一類水司能做此項目，但通常采用ICP光譜法測鈹(如上海水司、深圳水司)，另外還可以用桑色素熒光分光光度法或鋁試劑紫外分光光度法測定。用萃取—熒光分光光度法雖靈敏度較高(取樣1L，最低檢測限是0.1μg/L)但操作繁瑣，紫外分光光度法則靈敏度不夠(取樣50mL,最低檢測限是10μg/L)。現采用原子吸收石墨爐法測定飲用水中的微量鈹。
1 試驗部分
1.1 儀器和試劑
原子吸收分光光度計(日立Z-5000)；鈹空心陰極燈；高溫石墨管。
純氬氣；鈹標準溶液(國家標物中心)；硝酸(GR)；硝酸鎂(GR)；氯氧化鋯(AR)；超純水(用純水機現制)。
1.2 試驗步驟
① 配制質量濃度為0.40μg/L的鈹標準溶液(用1%的硝酸稀釋)，并以此為母液由自動進樣器分別稀釋成0、0.05、0.10、0.20、0.30、0.40μg/L的系列標準溶液，依次注入石墨爐測定。
根據試驗需要配制其他濃度的鈹標準溶液。
② 將5.8gZrOCl2·8H20溶解于100mL純水中制成氯氧化鋯溶液。將石墨管放入該溶液過夜，然后取出在120℃下干燥2～4h，再裝入石墨爐中并于120℃加熱60s、400℃加 熱30s、在2200℃加熱90s、2800℃加熱10s，即得用氯氧化鋯處理后的石墨管。
③ 配制基體改進劑Mg(NO3)2溶液：將0.2g硝酸鎂溶于100mL的1%硝酸中。
④ 控制不同的試驗條件，依次測定0、0.05、0.10、0.20、0.30、0.40μg/L的鈹系列標準溶液的吸光度。
⑤ 如果在一定條件下工作曲線線性良好，則測定試驗的準確度、精密度及回收率。
⑥ 對水中正常含量的離子做干擾試驗。
2 結果和討論
2.1 最佳試驗條件
手工進樣，以0.40 μg/L的鈹標準溶液為試樣確定了最佳試驗條件。最佳儀器條件及升溫程序分別見表1、2。
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2.2 石墨管的處理
經反復試驗發現，如果使用沒有用氯氧化鋯處理過的石墨管，即使用硝酸鎂溶液作基體改進劑對水體中的鈹元素進行測定,最低檢測限也只是0.25μg/L，不能達到供水行業檢測限應低于0.2μg/L的要求，但使用經氯氧化鋯處理過的石墨管用硝酸鎂作基體改進劑測定時,檢測靈敏度可以大大提高,并且在0～0.4μg/L的濃度范圍內可以得到線性相關性較好的標準曲線(見圖1)。
由圖1所得的線性方程為A=0.1100×CBe-0.00428，線性相關系數為R=0.9991。
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由于供水行業中測鈹元素的指標值很低(0.2μg/L),而原子吸收石墨爐法通常進樣量是20～40μL左右,所以極微量的鈹在原子化階段由于形成了碳化物或被石墨管壁吸附而降低了測定靈敏度，通過使用氯氧化鋯處理后的石墨管可在管壁形成碳化鋯保護層,從而減少了鈹與石墨管壁的作用,提高了測定靈敏度,使檢測限低于0.1μg/L,完全符合供水行業對該項目的測定要求。
2.3 精密度
配制0.10μg/L、0.40μg/L的鈹標準樣品，按以上方法測定，每天測一次各測2個平行樣，10天后得到鈹的精密度測試結果(見表3)。
表3 精密度測定結果
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由表3可知該測試方法的精密度較高。
2.4 準確度及回收率
分別在赤山埠水廠的源水和出廠水(均未檢出鈹)中加入鈹標準溶液進行加標回收試驗,結果見表4。
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由表4可見，加標回收率為94.2%～101.6%。
2.5 共存離子干擾試驗
加入基體改進劑后,飲用水、水源水中正常含量的離子對鈹測定均不產生干擾。
3 結論
只要對石墨管用氯氧化鋯進行適當的處理,同時以硝酸鎂作為基體改進劑并控制合適的儀器操作條件及升溫程序，即可以提高原子吸收石墨爐法測定鈹的靈敏度，達到供水行業測定指標的要求，建議在供水行業中推廣該測定方法。
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