石墨炉原子吸收法测定输配水设备中镉含量

孙克强，曹晓燕，周嘉恩，利永杰

佛山出入境检验检疫局综合技术中心，广东佛山 528000

随着生活水平的提高，人们对于生活环境问题越来越关注，镉污染在我们的生活中不可忽视。镉元素是对环境质量影响极大的物质，国家标准中对其有严格的规定，这使得研究微量镉测试方法具有重要意义。镉的测试方法有：原子吸收法、原子荧光法、ICP原子发射光谱法、分光光度法等；这些方法各有优缺点。由于石墨炉原子吸收法有灵敏度高、进样量少的优点，所以对于微量镉的测定，一般选用石墨炉原子吸收法[1-4]。本实验测试输配水阀门中镉含量，测试方法参考国标GB/T 17219-1998，由于测试液中含有NaHCO3、CaCl2、NaClO，为消除基体干扰，在测试液中加入PdCl2+NH4H2PO4+MgNO3（0.1+1.0+0.1g/100mL）基体改进剂，磷酸二氢铵和硝酸镁可以与基体生成易挥发的物质[5-9]，使干扰元素更容易灰化，降低基体对被测元素的干扰；氯化钯可以与镉生成较稳定的金属间化合物[10]，在测试过程中减少被测元素的损失，提高检测灵敏度。本实验使用PdCl2+NH4H2PO4+MgNO3作为基体改进剂，有效地消除了试验中基体的干扰，取得满意结果。

1 实验部分

1.1 主要仪器

PerkinElmer-AA600石墨炉原子吸收光谱仪，AND FX-2000型电子天平，上海雷磁仪器厂PHS-3C型酸度计。

1.2 标准溶液和试剂

次氯酸钠（分析纯）；无水氯化钙（分析纯）；碳酸氢钠（分析纯）；镉标准溶液：1 000mg/L 储备液(国家标准物质中心)，配制成1mg/L的使用液；氯化钯（优级纯）；磷酸二氢铵（优级纯） ；硝酸镁（优级纯）；所用水为超纯系统制备。

所使用玻璃仪器均用1:1的硝酸浸泡过夜，纯水洗净。

1.3 仪器工作条件

波长228.8nm，灯电流8mA，狭缝0.7nm，进样量20uL，氘灯背景校正，

1.4 标准工作曲线

用浸泡液配制标准系列，浓度为0.0 ug/L，0.5 ug/L，1.0 ug/L，2.0 ug/L，3.0 ug/L，4.0ug/L，在实验条件下测定，绘制标准曲线，呈良好线性关系。

2 实验步骤

将水阀门用自来水连续冲洗30min，然后以pH为8、硬度为100mg/L、有效氯为2mg/L的浸泡液充满阀门，两端用聚四氟乙烯膜封紧，在25±5℃的避光条件下浸泡24h。同时做空白试验。浸泡结束后，将浸泡液放入洗净的样品瓶，上机测试。

3 结果与讨论

3.1 基体改进剂用量

用4ug/L的镉标准溶液测试5次， 固定灰化温度和原子化温度，进样量20ul，每次分别加入0.0ug/L，2.0ug/L，4.0ug/L，6.0ug/ L，8.0 ug/L，10.0 uL 基体改进剂，比较在加入不同量的基体改进剂以后的吸光度值，结果见图1。由图1可知，加入基体改进剂以后溶液的吸光度有变化，由于钯与镉生成较稳定的金属间化合物，再加入基体改进剂后，样品吸收峰面积大幅提高，同时在磷酸二氢铵和硝酸镁的作用下，背景干扰减少很多。但随着改进剂加入量的增加，样品吸收强度和背景吸收强度变化趋于稳定。实验结果表明，在相同条件下以加入4.0uL基体改进剂的吸光度值最高，因此本实验PdCl2+NH4H2PO4+MgNO3（0.1+1.0+0.1g/100mL）基体改进剂的添加量定为4.0uL。

图1

3.2 石墨炉加热程序选择

同样选用4ug/L的镉标准溶液测试，固定原子化温度，进样量20ul，加入4ul的基体改进剂，改变灰化温度，测定溶液的吸光度，得到灰化温度与吸光度关系曲线，见图2。灰化温度在400℃～800℃ 变化时，溶液吸光度发生变化， 灰化温度为600℃ 时溶液的吸光度最大。由于基体改进剂可以与镉生成难熔的盐，减少镉在灰化阶段的损失，使灰化温度提高到600℃ ，并且在该温度下，干扰元素得以充分灰化。但是随着灰化温度的提高，被测元素损失趋势增加，吸光度降低。因此600℃定为实验灰化温度。

图2

同样选用4ug/L的镉标准溶液测试，固定灰化温度600℃，进样量20ul，加入4ul的基体改进剂，原子化温度在1 300℃～1 700℃变化时，原子化温度与吸光度的变化曲线如图3。原子化温度越高，其吸收强度越大，到1 500℃时，强度变化趋于稳定，表明镉的原子化在温度达1 500℃时基本完全，考虑到石墨管寿命等因素，故选择1 500℃为实验原子化温度。

图3

优化实验程序，最终石墨炉升温程序如表1所示。

表1

3.3 方法线性范围与检出限

测试标准系列溶液，进样量20ul， 加入4ul的基体改进剂，得到标准工作曲线，在0.0ug/L～4.0ug/L范围内呈现良好线性，线性方程y=0.03312x+0.00066，相性相关系数0.999。

将未浸泡试样的空白浸泡液测试11次，计算标准偏差；以3倍标准偏差作为检出限，为0.1ug/L。

3.4 样品测试、加标回收率与重复性

按照本实验方法测试样品，并测定加标回收率，结果见表2

表2

4 结论

采用PdCl2+NH4H2PO4+MgNO3（0.1+1.0+0.1g/100mL）基体改进剂测试输配水阀门中的镉含量，方法简便快速，精密度和准确度均满足要求。

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