石墨炉原子吸收分光光度法测定空气中的铍

詹为民

（北京航天计量测试技术研究所，北京 100076）

石墨炉原子吸收分光光度法测定空气中的铍

詹为民

（北京航天计量测试技术研究所，北京 100076）

对 300余个样品进行监测，选择灵敏度高的石墨管和最佳基体，提高灰化、原子化的温度，确立了石墨炉原子吸收法测定空气中铍含量的实验条件。样品采用干灰化消解法，最佳溶剂为质量分数1%的硝酸溶液，利用仪器内置的样品浓度计算程序，绘制工作曲线直接获得样品中铍的含量。方法检出限为0.021 μg/L，测定结果的相对标准偏差小于2%（n=6），线性范围为0～6.5 μg/L，加标回收率为91.6%～107%。

石墨炉原子吸收分光光度法；空气；铍

铍粉尘散布于大气中对人体有全身性危害，可引起过敏性皮炎、鼻炎、气管炎等。铍的毒性很强，能诱发某些恶性肿瘤，痕量就可引起中毒，吸入较高量会中毒致死。慢性中毒的潜伏期长，可出现铍肺。

铍用于原子能领域，能使中子增殖作试验反应堆的反射层、减速剂和核武器部件等。在航天与航空领域，铍是优良的宇航材料，用于制造飞行器部件。铍具有优异的金属特性，其在某些领域中的应用目前尚无其它材料可以替代。因此，准确监测铍加工车间及周边环境空气中铍的含量对于控制铍污染、保障生产工人及周边居民健康具有重要意义。

《空气和废气监测分析方法 （第四版）》将空气中铍的检测列为B类方法［1］。目前，国内开展铍检测的单位还很少，而不同的仪器则有不同的最佳工作条件。笔者在对某铍加工车间及周边300余个空气样品的监测过程中，通过对仪器条件的摸索，选择灵敏度高的石墨管，在仪器不支持用基体改进剂的条件下选择最佳基体并提高灰化、原子化的温度，以提高分析准确度，所确定的测定方法灵敏度良好；用箱式电炉控制温度，一次完成样品的灰化过程，用石墨炉原子吸收分光光度法直接测定铍浓度，工作条件稳定，方法快速、灵敏，测定结果可靠。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

原子吸收分光光度计：WFX-120型，北京瑞利分析仪器公司；

光控石墨炉电源：WF-!C型，北京瑞利分析仪器公司；

垂直平台热解石墨管：北京理焙碳素技术有限责任公司；

空心阴极灯：AS-1x型，Be 234.9 nm，8 ~ 20mA,北京有色金属研究总院；

微量进样器：50μL，上海高鸽工贸有限公司；

箱式电炉：SX3-410B型，北京太光节能技术有限公司；

数显型电热板：SKML-2-4型，北京中兴伟业仪器有限公司；

瓷坩埚：带盖，体积30m L；

过氯乙烯滤膜：孔径5 μm，直径90mm,北京北化黎明膜分离技术有限责任公司；

硝酸、盐酸、硫酸：优级纯，北京化工厂；

铍标准溶液：编号 BW 3032-7122，10.0mg/L，中国计量科学研究院；

实验用水：去离子水，北京微电子技术研究所。

1.2 样品处理［1］

取适量样品滤膜置于30m L瓷坩埚中，在箱式电炉内恒温800℃灰化2 h。冷却后取出，加入2 m L盐酸溶液（1+1），加热溶解灰分，再加入硫酸250μL，用中速滤纸过滤至25 m L容量瓶内，加水定容至刻度，待测。

1.3 原子吸收分光光度计工作条件

光源：铍空心阴极灯；波长：234.9 nm；狭缝：0.4 nm；灯电流：3.5 mA；测量方式：峰高。

石墨炉升温程序见表1。

表1 石墨炉升温程序

1.4 测定方法

准确吸取10μg/mL铍标准工作溶液0.00，0.10，0.20，0.30，0.40，0.50mL 于 6 支 10mL 比色管中，分别加入0.1 mL浓硝酸，用去离子水稀释至刻度，摇匀，制成标准系列。

以进样体积20μL，按1.3原子吸收分光光度计工作条件和表1所示石墨炉升温程序，分别测定标准溶液和样品消解溶液，利用仪器对样品浓度的计算程序，通过绘制工作曲线直接测定出被测样品中的铍浓度。

2 结果与讨论

2.1 水压

本法原子化温度较高，仪器对水压要求较高，实验室原来使用抽水式水箱，实验过程中，由于水压波动，曾出现实验中断现象。通过对实验楼水箱改造，全部更换成节水式水箱，水压稳定，可保证实验正常进行。

2.2 石墨管的选择［2］

实验表明普通石墨管分析结果重现性差，使用寿命短。选择垂直平台热解石墨管，耐高温，重现性良好，使用寿命长，能满足实验要求。

2.3 样品预处理

（1）样品消解

原子吸收分光光度法样品的消解一般有干法消解和湿法消解。笔者采用干灰化消解法处理铍尘过氯乙烯滤膜样品，操作简便，于800℃下2 h灰化完全。与湿法消解对比，空白值低，酸使用量小，溶解效果好。

（2）测量基体的选择［3］

石墨炉原子吸收分光光度法测定铍时，不同的基体对原子化效率有不同的影响。因所用仪器不支持使用基体改进剂，笔者分别用硝酸和硫酸作溶剂，对灰化样品进行溶解，以不同的酸浓度进行试验，结果表明，最佳基体为质量分数1%的硝酸溶液。

2.4 仪器工作条件的选择

（1）灰化温度和时间［4］

较高的灰化温度有助于干扰物质的蒸发，提高分析灵敏度。若采用700℃灰化，谱图峰形毛糙，分析灵敏度较低。逐步提高灰化温度至800℃，升温时间从通常的10s延长至15 s，仪器显示峰形光滑，灵敏度良好。

（2）原子化温度和时间［4］

将原子化温度由原来的2 500℃逐步提高到2 600℃，原子化时间由5 s缩短至4 s，取得良好的灵敏度。

2.5 标准工作曲线

铍的浓度c在0~30μg/L范围内与吸光度A呈良好的线性关系，标准曲线方程为A=0.161 6c-0.003 6，相关系数 r=0.999 9。

2.6 检出限

在最佳实验条件下，配制铍空白溶液，连续测定12次，计算标准偏差和吸光度平均值，以3倍于标准偏差的吸光度定义，求得方法检出限为0.021 μg/L。

2.7 精密度与准确度

分别取低、高浓度点（2.0，20μg/L）铍标准溶液连续测定6次，测定结果的相对标准偏差分别为1.44%和1.86%。实际采集300余个空气样品测得灰化后溶解液浓度在0～6.5 μg/L之间。不同浓度的铍标准溶液对2个空白及8个样品的加标回收试验数据见表2。由表2可知，铍的加标回收率为91.6%～107%。

表2 铍样品加标回收试验结果

3 结语

用原子吸收分光光度法测定空气中的铍，操作简便，方法稳定，灵敏度高，且精密度与准确度较高，可推广使用。

［1］国家环境保护总局，空气和废气监测分析方法编委会.空气和废气监测分析方法［M］.4版.北京：中国环境科学出版社，2007:221-223.

［2］王丽晖，高晓军，郑宏忠，等.石墨炉原子吸收光谱法测定硫酸亚铁铵中痕量元素砷和铅［J］.化学分析计量，2011，20(6): 89-90.

［3］严方，谢永杰.石墨炉原子吸收光谱法测定加氢催化剂中的痕量砷［J］.化学分析计量，2009，18(5): 48-49.

［4］程滢，杨文武，倪刘建，等.石墨炉原子吸收法快速测定水中的四乙基铅［J］.中国环境监测，2009，25(5): 42-44.

Determ ination of Beryllium in Air by Graphite Furnace Atom ic Absorption Spectrometric M ethod

Zhan Weim in
( Beijing Aerospace Institute for Metrology and Measurement Technology, Beijing 100076, China)

By monitoring more than 300samples, w ith a high sensitivity of the graphite tube, the best base, elevated ashing and atom ization temperature, stable experimental conditions for determ ining beryllium in air by graphite furnace atomic absorption spectrometric method were established. The sample was digested by dry ashing method w ith the best solvent of 1% nitric acid, the content of beryllium in samples was determined by using calculation of sample concentration procedure of instruments to make the calibration curve. According to the selected experimental conditions, the detection limit was 0.021 μg/L, the relative standard deviation of the test results was less than 2%(n=6), the linear range was 0–6.5 μg/L, and the recoveries were 91.6% –107% .

graphite furnace atomic absorption spectrometric method; air; beryllium

O657.3

A

1008–6145(2012)02–0055–02

10.3969/j.issn.1008–6145.2012.02.016

联系人：詹为民； E-mail:jenny666w tll@163.com

2011–12–19