盐酸和硫酸在原子荧光法同时测定砷汞时的影响分析

徐胜强

(河北省邯郸水文水资源勘测局,河北 邯郸 056001)

1 引言

原子荧光光谱法(AFS)是原子光谱法中的一个重要分支,具有原子发射光谱(AES)和原子吸收光谱(AAS)2种技术的优点,同时又克服了两者某些方面的不足。具有分析灵敏度高、干扰少、线性范围宽、可多元素同时分析等特点,是一种优良的痕量分析技术。原子荧光光谱分析法是利用激发光源照射含有一定浓度的待测元素的原子蒸汽,从而使其基态原子跃迁到较高能态,然后去激发回到较低能态或基态(常常是基态)而发射出原子荧光。各种元素都有其特定的原子荧光光谱,根据原子荧光强度的高低可测得试样中待测元素的含量。

酸化过的样品溶液中的砷、汞等元素与还原剂(一般为硼氢化钾或钠)反应,在氢化物发生系统中生成气态氢化物。然后将其与过量的氢气和载气(氩气)混合,进入原子化器,氢气和氩气在特制点火装置的作用下形成氩氢火焰,使待测元素原子化。待测元素的激发光源(一般为空心阴极灯)发射的特征谱线通过聚焦,激发氩氢焰中待测原子,使处于基态的外层电子跃迁到较高能级,并在回到较低能级过程中辐射出原子荧光,荧光强度与待测元素的浓度成正比。得到的荧光信号被日盲光电倍增管接收,然后经放大、调解,再由数据处理系统得到结果。

2 材料与方法

2.1 试剂

(1)NaBH4(2%)+NaOH(0.2%)溶液。称20gNaBH4+2gNaOH溶于纯水中,定容至1 000mL。

(2)硫脲+抗坏血酸溶液。称取10g硫脲加热溶解,待冷却后,加入 10g抗坏血酸,定容至100m L。

(3)载流：5%HCL溶液。取50m L优级纯盐酸定容至1 000m L。

(4)载流：5%H2 SO4溶液。取 50m L优级纯硫酸定容至1 000m L。

(5)砷及汞标准储备液：中国计量科学研究院砷及汞单元素溶液标准物质,标准值均为1 000mg/L。

(6)实验用水均为去离子水,其他试剂除注明纯度外均为分析纯。

2.2 仪器

AFS-810型双道原子荧光光度计。编码砷、汞空心阴极灯,蠕动泵间歇进样装置及气液分离系统。

2.3 分析步骤

准备两组50m L容量瓶,每组6只,共12只。将砷、汞储备液分别稀释,最大稀释倍数不超过100倍。得到砷、汞的标准使用液,然后分别吸取相应体积的砷、汞标准使用液注入两组容量瓶中。使其定容后的浓度分别为：汞 0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0μg/L,砷 0、4.0 、8.0、12.0 、16.0、20.0μg/L,砷汞为混合溶液。第1组容量瓶中加入2.5m L盐酸,2.5m L硫脲+抗坏血酸溶液,然后定容至50mL,第1组简称盐酸组;第2组容量瓶中加入 2.5m L硫酸,2.5m L硫脲+抗坏血酸溶液,然后定容至50mL,第2组简称硫酸组。载流所用酸介质应与标准系列溶液的酸介质保持一致,因此第1组所用载流为5%盐酸,第2组为5%硫酸。

2.4 测定

(1)仪器条件。仪器条件见表1。

表1 AFS-810型双道原子荧光光度计仪器条件设置

(2)测量条件。测量条件见表2。

表2 AFS-810型双道原子荧光光度计测量条件设置

(3)间歇泵参数见表3。

表3 AFS-810型双道原子荧光光度计间歇泵参数表

按设定好仪器的最佳条件,将炉温定在200℃,稳定30min后,开始测量,连续测定空白稳定后,确定空白值,然后测定标准系列,绘制标准曲线。最后使用空白溶液连续测量15次,测量方式选择统计测量,并依据标准曲线,微机根据下列公式自动计算出仪器的检出限,公式为：

其中DL为仪器检出限,SD为标准偏差,WK为标准曲线的斜率的倒数。

2.5 测定结果

(1)第一组测定结果(盐酸组),见表4。

表4 盐酸组：砷汞同测测定结果

(2)第二组(硫酸组),见表5。

通过测定结果,可以看出砷汞同测时,盐酸组和硫酸组线性关系都比较好,砷汞检出限均能满足现行各种标准的要求。同时又存在差别,盐酸组砷汞标准空白荧光值均低于硫酸组,而硫酸组的砷汞检出限低于盐酸组,即硫酸组砷汞灵敏度高于盐酸组。砷汞现行标准见表6。

表5 硫酸组：砷汞同测测定结果

表6 现行各类水质标准(砷汞限值) mg/L

3 结语

标准空白值如果太大,前后两次所测量的空白之间的差值就相差很大,因此为了保证所测得曲线的准确性,空白判定值一般设定为4～6,空白值太大的话就难以达到空白判定值的要求,基线稳定不下来,出现漂移,使所测数据不确定度明显增大,造成数据失准。经过多次的测试经验所得,其他条件保持在推荐值的情况下,标准空白一般保持在100～450荧光值之间比较好,太大增加不确定度,太小的话,灵敏度不够,测得的数据不准确。

硫酸组砷汞检出限优于盐酸组,硫酸组砷汞标准空白虽大于盐酸组,但是也能满足相关要求。因此在其他条件下相同的情况下,采用硫酸做为载流和标准试剂的基体也是可行的,并且能得到较高的灵敏度。

[1]北京海光仪器公司.原子荧光分析方法手册[M].北京：北京海光仪器公司,2009.