環境監測中原子熒光法測砷和汞的探討
摘 要： 隨著食品衛生,環境保護,飲用水安全等問題的不斷出現,痕量元素(砷、汞、鉛)等的精確快速的檢測日益受到重視，并成為環境監測中的優先項目。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：環境監測;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常出現一個準確, 一個不準確, 或兩個都不太準確的情況. 經過多次實驗, 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，汞還原生成原子態汞，借助氬氣將其導入石英原子化器，在特制空心陰極燈發出的特定光線照射下，原子處于基態的外層
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)，此溶液現用現配;
(4)2%硫脲溶液(稱取4g硫脲，低溫加熱溶解于200ml純水中)，現做現配;
(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
經過試驗，設定儀器參數如表1。
表 1 儀器參數
1.3.2 水樣預處理
取50ml工業廢水水樣于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，連續測定空白，待讀數穩定后，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r = 0.9997;汞的線性方程為：I = 455.9200×C—0.6867，相關系數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計結果
2.2 檢出限
根據儀器設定的測定檢出限程序，在相同測量條件下連續測定空白溶液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 的混合液連續測定12次，取最后8次測定的熒光值進行統計，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，重現性好，方法穩定可靠，結果令人滿意，適用于日常對大批量工業廢水樣品的檢測。
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