用原子荧光光度计测定水样中的砷和硒含量
2014-04-14 20:42龙敏仪
科技与创新 2014年3期
龙敏仪
摘 要：砷和硒化物属于剧毒物质，人体接触后极易中剧毒，检测生活用水中砷和硒化物的含量，对人类的健康有着重要意义。原子荧光光谱法是近几年发展起来的新方法，全面了解这种方法，对促进检测方法的进步有着重要作用。通过一系列试验对原子荧光光谱法作了系统的介绍和研究，并针对实验所得的结果进行了讨论，以期能更科学、准确地测定水中的砷和硒含量。
关键词：剧毒物质；原子荧光光度计；原子荧光光谱法；砷和硒化物
中图分类号：TQ016.52 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）03-0028-02
我国对于饮用水中砷、硒含量分别作了严格的规定：砷0.05 mg/L，硒0.01 mg/L。原子荧光光谱法是近几年发展起来的新方法，具有灵敏度高、干扰少、简便快速等优点，是目前测水样砷和硒含量最好的方法之一，在社会上得到了广泛的应用。探讨原子荧光光度计测定水样中的砷和硒含量的原理，对砷和硒含量检测方法的改进有重要意义。
1 实验部分
1.1 主要仪器和试剂
仪器：双道原子荧光光度计和自动进样器，高强度空心阴极灯。
试剂：
As：GSB.07-1 275-2 000，100 mg/L，103 004.
Se：GSB.07-1 253-2 000，100 mg/L，100 105.
质量分数为10%的硫脲水溶液、硝酸—高氯酸（1∶1）、质量分数为5%的盐酸溶液、去离子水、硫脲和抗坏血酸分析纯、1.0 mg/mL KBH4和0.5 mg/mL KOH，溶液现配现用。
载气：氩气（纯度>99.99%）。
1.2 溶液的配制
1.2.1 KOH-KBH4还原剂的配制
准确称取0.50 g KBH4和0.25 g KOH，先把KOH溶于50 mL水中，待完全溶解后加入KBH4搅拌溶解，再转入500 mL容量瓶中稀释到刻度。此时，溶液的质量浓度为1.0 mg/mL KBH4，0.5 mg/mL KOH（现配现用）。
1.2.2 载流剂的配制
准确移取20 mL浓盐酸倒于500 mL容量瓶中加水稀释至刻度摇匀（现配现用）。
1.2.3 砷和硒标准液的配制
将砷和硒的标准液逐步稀释至25 μg/L，然后取1.0 mL此标液和1.0 mL盐酸加到25 mL比色管中然后加入2.0 mL 10.0%硫脲-10.0%抗坏血酸。
1.2.4 试验方案
吸取12.5 mL水样倒入25 mL比色管中，依次加入1.0 mL盐酸、2.0 mL质量分数为10.0%的硫脲和2.0 mL质量分数为10.0%的抗坏血酸，用超纯水稀释至刻度，摇匀，放置20 min后，分别对标准液和样液进行测定，并绘制砷、硒含量的标准曲线。
2 结果与讨论
2.1 试验条件的选择
2.1.1 负高压
光电倍增管负高压增大、灵敏度增大，空白、噪声信号相应增大，负高压过高或过低，荧光强度值均不稳定。经试验，选择负高压为260 V，信号稳定，灵敏度高。
2.1.2 载气、屏蔽器流量
载气流量大，则样品稀释的比例越高，信号越小；而载气流量过小，则氩-氢火焰不稳定。经反复试验载气选择为400 mL/min，砷的屏蔽气流量为800 mL/min，此时信号稳定且有较高的灵敏度。
2.1.3 灯电流
随着砷、硒阴极灯电流的增大，荧光信号强度增大，空白、噪声信号相应增大。灯电流较低时，荧光强度值低且不稳定，过高则影响灯的使用寿命。经过反复试验，选择砷的灯电流为60 mA、硒的灯电流为80 mA。
2.1.4 载流剂的影响
在常用的三种酸（盐酸、硝酸和硫酸）中，硝酸和硫酸均为氧化性酸，而使用此法测定砷和硒的原理中，砷以正三价、硒以正四价与硼氢化钾反应。氧化性酸不利于砷和硒分别被还原，使用它们将降低测定的灵敏度，所以本试验只试验以盐酸作为载流的情况，其质量分数对测定的影响不大。结果表明，盐酸质量分数为5%左右时，测量的灵敏度较大，所以选择质量分数为5%的盐酸。
2.1.5 硼氢化钾的用量选择
测定砷、硒时，KBH4与待测物生成氢化物，理论上KBH4质量浓度增大则灵敏度增大。实验测试了KBH4的质量浓度分别为0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3%时，对测定0.2～8 μg/L砷、硒混标产生的影响。结果表明，KBH4的质量分数升高，则灵敏度随之升高；当KBH4质量浓度超过2%时，灵敏度随KBH4用量加大上而升幅度平缓，所以选择质量浓度为1.0 mg/mL的KBH4。
2.2 标准曲线和水样中砷、硒含量的测定
2.2.1 测定样液
对所配制的标准液及所取得的样液进行测定，结果如表1所示。
2.2.2 砷和硒的标准曲线
砷的相关系数为r=0.999 7，一次回归方程为I=27.509 7×c-7.089 9.
由上述图表可知，试验验相关系数达到0.999时相关性很好，砷和硒在0～100 μg/L范围内线性关系良好，硒的相关系数为r=0.999 24，砷的相关系数为r=0.999 7。一次回归方程分别为I=27.363 39×c-5.148 21和I=27.509 7×c-7.089 9. 连续测定20次，求得空白值的标准差。
2.2.3 地表水中砷、硒的含量
从表1中可以看出，所测定的地表水样中，砷、硒的含量
符合国家标准。
2.3 共存离子的干扰
原子荧光法测定砷和硒，主要干扰离子是含量高的Cu2+、Co2+、Ni2+、Ag+、Hg2+，这些干扰离子与氢化物元素相互影响。通过试验，水样中这些元素的含量在本方法的测定条件下，没有产生干扰，其他常见的阴离子没有进行干扰。
3 结束语
砷和硒化物均属于剧毒物质，必须要做好对水源中砷和硒含量的测定。通过研究原子荧光光度计测定水样中的砷和硒含量的原理和方法，证实了原子荧光光谱法具有灵敏度高、干扰少、简便快速等优点，相信这种方法在日后测定水样砷和硒的含量方面会得到更广泛的应用。
参考文献
[1]范琼.原子荧光光谱法同时测定水样中的砷和硒研究[J].安徽预防医学杂志，2006（05）.
[2]曾广泉.应用AFS—930型双道原子荧光光度计联合测定水中的砷和硒[J].福建分析测试，2005（01）.
〔编辑：陈文强〕
摘 要：砷和硒化物属于剧毒物质，人体接触后极易中剧毒，检测生活用水中砷和硒化物的含量，对人类的健康有着重要意义。原子荧光光谱法是近几年发展起来的新方法，全面了解这种方法，对促进检测方法的进步有着重要作用。通过一系列试验对原子荧光光谱法作了系统的介绍和研究，并针对实验所得的结果进行了讨论，以期能更科学、准确地测定水中的砷和硒含量。
关键词：剧毒物质；原子荧光光度计；原子荧光光谱法；砷和硒化物
中图分类号：TQ016.52 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）03-0028-02
我国对于饮用水中砷、硒含量分别作了严格的规定：砷0.05 mg/L，硒0.01 mg/L。原子荧光光谱法是近几年发展起来的新方法，具有灵敏度高、干扰少、简便快速等优点，是目前测水样砷和硒含量最好的方法之一，在社会上得到了广泛的应用。探讨原子荧光光度计测定水样中的砷和硒含量的原理，对砷和硒含量检测方法的改进有重要意义。
1 实验部分
1.1 主要仪器和试剂
仪器：双道原子荧光光度计和自动进样器，高强度空心阴极灯。
试剂：
As：GSB.07-1 275-2 000，100 mg/L，103 004.
Se：GSB.07-1 253-2 000，100 mg/L，100 105.
质量分数为10%的硫脲水溶液、硝酸—高氯酸（1∶1）、质量分数为5%的盐酸溶液、去离子水、硫脲和抗坏血酸分析纯、1.0 mg/mL KBH4和0.5 mg/mL KOH，溶液现配现用。
载气：氩气（纯度>99.99%）。
1.2 溶液的配制
1.2.1 KOH-KBH4还原剂的配制
准确称取0.50 g KBH4和0.25 g KOH，先把KOH溶于50 mL水中，待完全溶解后加入KBH4搅拌溶解，再转入500 mL容量瓶中稀释到刻度。此时，溶液的质量浓度为1.0 mg/mL KBH4，0.5 mg/mL KOH（现配现用）。
1.2.2 载流剂的配制
准确移取20 mL浓盐酸倒于500 mL容量瓶中加水稀释至刻度摇匀（现配现用）。
1.2.3 砷和硒标准液的配制
将砷和硒的标准液逐步稀释至25 μg/L，然后取1.0 mL此标液和1.0 mL盐酸加到25 mL比色管中然后加入2.0 mL 10.0%硫脲-10.0%抗坏血酸。
1.2.4 试验方案
吸取12.5 mL水样倒入25 mL比色管中，依次加入1.0 mL盐酸、2.0 mL质量分数为10.0%的硫脲和2.0 mL质量分数为10.0%的抗坏血酸，用超纯水稀释至刻度，摇匀，放置20 min后，分别对标准液和样液进行测定，并绘制砷、硒含量的标准曲线。
2 结果与讨论
2.1 试验条件的选择
2.1.1 负高压
光电倍增管负高压增大、灵敏度增大，空白、噪声信号相应增大，负高压过高或过低，荧光强度值均不稳定。经试验，选择负高压为260 V，信号稳定，灵敏度高。
2.1.2 载气、屏蔽器流量
载气流量大，则样品稀释的比例越高，信号越小；而载气流量过小，则氩-氢火焰不稳定。经反复试验载气选择为400 mL/min，砷的屏蔽气流量为800 mL/min，此时信号稳定且有较高的灵敏度。
2.1.3 灯电流
随着砷、硒阴极灯电流的增大，荧光信号强度增大，空白、噪声信号相应增大。灯电流较低时，荧光强度值低且不稳定，过高则影响灯的使用寿命。经过反复试验，选择砷的灯电流为60 mA、硒的灯电流为80 mA。
2.1.4 载流剂的影响
在常用的三种酸（盐酸、硝酸和硫酸）中，硝酸和硫酸均为氧化性酸，而使用此法测定砷和硒的原理中，砷以正三价、硒以正四价与硼氢化钾反应。氧化性酸不利于砷和硒分别被还原，使用它们将降低测定的灵敏度，所以本试验只试验以盐酸作为载流的情况，其质量分数对测定的影响不大。结果表明，盐酸质量分数为5%左右时，测量的灵敏度较大，所以选择质量分数为5%的盐酸。
2.1.5 硼氢化钾的用量选择
测定砷、硒时，KBH4与待测物生成氢化物，理论上KBH4质量浓度增大则灵敏度增大。实验测试了KBH4的质量浓度分别为0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3%时，对测定0.2～8 μg/L砷、硒混标产生的影响。结果表明，KBH4的质量分数升高，则灵敏度随之升高；当KBH4质量浓度超过2%时，灵敏度随KBH4用量加大上而升幅度平缓，所以选择质量浓度为1.0 mg/mL的KBH4。
2.2 标准曲线和水样中砷、硒含量的测定
2.2.1 测定样液
对所配制的标准液及所取得的样液进行测定，结果如表1所示。
2.2.2 砷和硒的标准曲线
砷的相关系数为r=0.999 7，一次回归方程为I=27.509 7×c-7.089 9.
由上述图表可知，试验验相关系数达到0.999时相关性很好，砷和硒在0～100 μg/L范围内线性关系良好，硒的相关系数为r=0.999 24，砷的相关系数为r=0.999 7。一次回归方程分别为I=27.363 39×c-5.148 21和I=27.509 7×c-7.089 9. 连续测定20次，求得空白值的标准差。
2.2.3 地表水中砷、硒的含量
从表1中可以看出，所测定的地表水样中，砷、硒的含量
符合国家标准。
2.3 共存离子的干扰
原子荧光法测定砷和硒，主要干扰离子是含量高的Cu2+、Co2+、Ni2+、Ag+、Hg2+，这些干扰离子与氢化物元素相互影响。通过试验，水样中这些元素的含量在本方法的测定条件下，没有产生干扰，其他常见的阴离子没有进行干扰。
3 结束语
砷和硒化物均属于剧毒物质，必须要做好对水源中砷和硒含量的测定。通过研究原子荧光光度计测定水样中的砷和硒含量的原理和方法，证实了原子荧光光谱法具有灵敏度高、干扰少、简便快速等优点，相信这种方法在日后测定水样砷和硒的含量方面会得到更广泛的应用。
参考文献
[1]范琼.原子荧光光谱法同时测定水样中的砷和硒研究[J].安徽预防医学杂志，2006（05）.
[2]曾广泉.应用AFS—930型双道原子荧光光度计联合测定水中的砷和硒[J].福建分析测试，2005（01）.
〔编辑：陈文强〕
摘 要：砷和硒化物属于剧毒物质，人体接触后极易中剧毒，检测生活用水中砷和硒化物的含量，对人类的健康有着重要意义。原子荧光光谱法是近几年发展起来的新方法，全面了解这种方法，对促进检测方法的进步有着重要作用。通过一系列试验对原子荧光光谱法作了系统的介绍和研究，并针对实验所得的结果进行了讨论，以期能更科学、准确地测定水中的砷和硒含量。
关键词：剧毒物质；原子荧光光度计；原子荧光光谱法；砷和硒化物
中图分类号：TQ016.52 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）03-0028-02
我国对于饮用水中砷、硒含量分别作了严格的规定：砷0.05 mg/L，硒0.01 mg/L。原子荧光光谱法是近几年发展起来的新方法，具有灵敏度高、干扰少、简便快速等优点，是目前测水样砷和硒含量最好的方法之一，在社会上得到了广泛的应用。探讨原子荧光光度计测定水样中的砷和硒含量的原理，对砷和硒含量检测方法的改进有重要意义。
1 实验部分
1.1 主要仪器和试剂
仪器：双道原子荧光光度计和自动进样器，高强度空心阴极灯。
试剂：
As：GSB.07-1 275-2 000，100 mg/L，103 004.
Se：GSB.07-1 253-2 000，100 mg/L，100 105.
质量分数为10%的硫脲水溶液、硝酸—高氯酸（1∶1）、质量分数为5%的盐酸溶液、去离子水、硫脲和抗坏血酸分析纯、1.0 mg/mL KBH4和0.5 mg/mL KOH，溶液现配现用。
载气：氩气（纯度>99.99%）。
1.2 溶液的配制
1.2.1 KOH-KBH4还原剂的配制
准确称取0.50 g KBH4和0.25 g KOH，先把KOH溶于50 mL水中，待完全溶解后加入KBH4搅拌溶解，再转入500 mL容量瓶中稀释到刻度。此时，溶液的质量浓度为1.0 mg/mL KBH4，0.5 mg/mL KOH（现配现用）。
1.2.2 载流剂的配制
准确移取20 mL浓盐酸倒于500 mL容量瓶中加水稀释至刻度摇匀（现配现用）。
1.2.3 砷和硒标准液的配制
将砷和硒的标准液逐步稀释至25 μg/L，然后取1.0 mL此标液和1.0 mL盐酸加到25 mL比色管中然后加入2.0 mL 10.0%硫脲-10.0%抗坏血酸。
1.2.4 试验方案
吸取12.5 mL水样倒入25 mL比色管中，依次加入1.0 mL盐酸、2.0 mL质量分数为10.0%的硫脲和2.0 mL质量分数为10.0%的抗坏血酸，用超纯水稀释至刻度，摇匀，放置20 min后，分别对标准液和样液进行测定，并绘制砷、硒含量的标准曲线。
2 结果与讨论
2.1 试验条件的选择
2.1.1 负高压
光电倍增管负高压增大、灵敏度增大，空白、噪声信号相应增大，负高压过高或过低，荧光强度值均不稳定。经试验，选择负高压为260 V，信号稳定，灵敏度高。
2.1.2 载气、屏蔽器流量
载气流量大，则样品稀释的比例越高，信号越小；而载气流量过小，则氩-氢火焰不稳定。经反复试验载气选择为400 mL/min，砷的屏蔽气流量为800 mL/min，此时信号稳定且有较高的灵敏度。
2.1.3 灯电流
随着砷、硒阴极灯电流的增大，荧光信号强度增大，空白、噪声信号相应增大。灯电流较低时，荧光强度值低且不稳定，过高则影响灯的使用寿命。经过反复试验，选择砷的灯电流为60 mA、硒的灯电流为80 mA。
2.1.4 载流剂的影响
在常用的三种酸（盐酸、硝酸和硫酸）中，硝酸和硫酸均为氧化性酸，而使用此法测定砷和硒的原理中，砷以正三价、硒以正四价与硼氢化钾反应。氧化性酸不利于砷和硒分别被还原，使用它们将降低测定的灵敏度，所以本试验只试验以盐酸作为载流的情况，其质量分数对测定的影响不大。结果表明，盐酸质量分数为5%左右时，测量的灵敏度较大，所以选择质量分数为5%的盐酸。
2.1.5 硼氢化钾的用量选择
测定砷、硒时，KBH4与待测物生成氢化物，理论上KBH4质量浓度增大则灵敏度增大。实验测试了KBH4的质量浓度分别为0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3%时，对测定0.2～8 μg/L砷、硒混标产生的影响。结果表明，KBH4的质量分数升高，则灵敏度随之升高；当KBH4质量浓度超过2%时，灵敏度随KBH4用量加大上而升幅度平缓，所以选择质量浓度为1.0 mg/mL的KBH4。
2.2 标准曲线和水样中砷、硒含量的测定
2.2.1 测定样液
对所配制的标准液及所取得的样液进行测定，结果如表1所示。
2.2.2 砷和硒的标准曲线
砷的相关系数为r=0.999 7，一次回归方程为I=27.509 7×c-7.089 9.
由上述图表可知，试验验相关系数达到0.999时相关性很好，砷和硒在0～100 μg/L范围内线性关系良好，硒的相关系数为r=0.999 24，砷的相关系数为r=0.999 7。一次回归方程分别为I=27.363 39×c-5.148 21和I=27.509 7×c-7.089 9. 连续测定20次，求得空白值的标准差。
2.2.3 地表水中砷、硒的含量
从表1中可以看出，所测定的地表水样中，砷、硒的含量
符合国家标准。
2.3 共存离子的干扰
原子荧光法测定砷和硒，主要干扰离子是含量高的Cu2+、Co2+、Ni2+、Ag+、Hg2+，这些干扰离子与氢化物元素相互影响。通过试验，水样中这些元素的含量在本方法的测定条件下，没有产生干扰，其他常见的阴离子没有进行干扰。
3 结束语
砷和硒化物均属于剧毒物质，必须要做好对水源中砷和硒含量的测定。通过研究原子荧光光度计测定水样中的砷和硒含量的原理和方法，证实了原子荧光光谱法具有灵敏度高、干扰少、简便快速等优点，相信这种方法在日后测定水样砷和硒的含量方面会得到更广泛的应用。
参考文献
[1]范琼.原子荧光光谱法同时测定水样中的砷和硒研究[J].安徽预防医学杂志，2006（05）.
[2]曾广泉.应用AFS—930型双道原子荧光光度计联合测定水中的砷和硒[J].福建分析测试，2005（01）.
〔编辑：陈文强〕
