原子荧光光度计同步测定水中的砷和硒

吕长青

（中国石油吐哈油田公司技术监测中心）

原子荧光光度计同步测定水中的砷和硒

吕长青

（中国石油吐哈油田公司技术监测中心）

研究采用原子荧光光谱法同步测定水样中砷（As）和硒（Se）的方法：用优级纯盐酸和10%硫脲-抗坏血酸混合试剂处理还原样品，并与2.0%硼氢化钾和0.2%氢氧化钠反应生成氢化物。通过实验优化仪器配置参数，确定了负高压、灯电流、载流酸浓度等参数。以5%浓度的盐酸为载流介质，采用自动配置标准曲线进行As和Se的测定，测定结果相对误差小于2%，加标回收率为99.1%，均符合质控要求。该方法操作简便、基体干扰少、灵敏度高。

原子荧光光谱法；As；Se；同步测定

0 引 言

原子荧光光谱分析具有原子吸收和原子发射光谱两种技术的优势，具有分析灵敏度高、干扰少、线性范围宽、可同时分析多元素等特点。

在环境监测中，As，Se元素的含量是水质经常监测的项目，以往的测定方法大都停留在化学分析或光度分析的阶段，存在操作繁琐、费时费力等缺点。AFS-9700型双道原子荧光光度计测定水样中As和Se可一次性预处理样品，同时测定水样中As和Se的含量。同时，本方法采用自动进样技术，自动配置标准曲线，减少了人为误差，校准曲线的线性更好，测定的数据更精确［1］。

1 方法原理

在盐酸介质中，三价砷与硼氢化钾反应生成砷化氢，硒被硼氢化钾还原成硒化氢，由载气（氩气）将其带入石英原子化器，砷化氢、硒化氢受热分别分解为原子态的砷和硒。在特定高强度空心阴极灯的照射下，基态砷原子和硒原子被激发至高能态，在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，在一定的浓度范围内，其荧光强度与砷或硒的含量成正比，根据标准曲线进行定量分析［2］。

2 仪器与试剂

◆仪器 AFS-9700型双道原子荧光光度计；自动进样器；As高强度空心阴极灯；Se高强度空心阴极灯。

◆试剂 盐酸（ρ＝1.19 g／m L）：优级纯；氢氧化钠溶液（2 g／L）：称取1 g氢氧化钠于纯水中，稀释至500 m L；硼氢化钾溶液（20 g／L）：称取硼氢化钾10.0 g溶于氢氧化钠溶液500 m L；Se标准贮备液（1 000 μg／L）：国家标准物质中心提供的标准样品；硫脲-抗坏血酸溶液：称取10.0 g硫脲加约80 m L水，加热溶解，冷却后加入10.0 g抗坏血酸，稀释至100 m L；As标准贮备液（1 000μg／L）：国家标准物质中心提供的标准样品。

3 实验步骤

3.1 As和Se混合标准系列溶液配制

将As和Se标准贮备液逐次稀释至浓度为As 1.0μg／m L和Se 1.0μg／m L的混合标准使用液。吸取混合标准使用液0.10，0.20，0.40，0.80，1.00 m L于100 m L容量瓶中，加入2.0 m L硫脲-抗坏血酸，用5%盐酸稀释至刻度，摇匀，制成含As，Se浓度分别为：1.00，2.00，4.00，8.00，10.00μg／L的混和标准系列溶液。

3.2 水样预处理

吸取10.0 m L水样于100 m L容量瓶中，加入2.0 m L硫脲-抗坏血酸，用5%盐酸稀释至刻度，摇匀，放置20 min后待测。

3.3 仪器参数的选择

在所有仪器参数中负高压、灯电流、载流酸浓度对结果影响较大，因此通过实验对此三项参数进行选择［3］。实验标准样品为As浓度是（35.5±4.8）μg／L，Se浓度是（11.2±1.1）μg／L。

3.3.1 负高压的选择

负高压增大，仪器灵敏度也增大，但噪声也相应增大，即提高负高压，不改善信噪比。采用固定浓度样品，在200～500V增减负高压，选择出最佳测试条件的负高压，不同负高压下As和Se浓度见表1。

表1 不同负高压下As和Se浓度μg／L

通过表1数据可以看出，当负高压为300 V时，As和Se的浓度最接近真值，因此负高压选择300 V。

3.3.2 灯电流的选择

灯电流的大小，代表了激发光源的强弱，在一定范围内，灯电流越大，激发光源强度就越大，灵敏度则越高，但噪声也会增大、灯的寿命减少及易产生自吸现象。

◆As灯电流的选择

先按照仪器厂家数据设定Se电流不变，在40～80 m A增减电流，选择出最佳测试条件的电流，不同灯电流下As的浓度见表2。

表2 不同灯电流下As的浓度μg／L

通过表2数据可以看出，当灯电流为60 m A时，As的浓度最接近真值，因此As灯电流选择60 m A。

◆Se灯电流的选择

设定As灯电流60 m A不变，在20～40 m A增减电流，选择出最佳测试条件的电流，不同灯电流下Se的浓度见表3。

表3 不同灯电流下Se的浓度μg／L

通过表3数据可以看出，当灯电流为30 m A时，Se的浓度最接近真值，因此Se灯电流选择30 m A。

3.3.3 载流酸浓度的选择

载流酸浓度的大小，既影响样品空白结果，也影响仪器荧光强度的大小。实验采用盐酸浓度在2%～7%变动时荧光强度的大小变化，在不增加样品空白的情况下选择出最佳盐酸浓度，不同盐酸浓度下的

荧光强度见表4。

表4 不同盐酸浓度下的荧光强度

通过表4可以看出，载流酸浓度增大时，荧光强度也随之增大，灵敏度较大；但在5%～7%时，荧光强度变化不大，灵敏度趋于稳定，故选择载流酸浓度5%，以避免酸度过高影响空白测定值。

仪器参数中负高压、灯电流、载流酸浓度选定后，其他参数按照推荐数值设定后进行下步实验过程。

3.4 测定步骤

3.4.1 标准曲线的测定

①自动样品架上按照设定的位置放置好标准曲线系列样品；②点火（在“运行”菜单中选择“点火”选项）；③点击“标准空白溶液的测量”测定空白样品；④点击“标准溶液的测量”进行标准系列测量；⑤样品测试完毕后，用5%盐酸和蒸馏水清洗管路（进样管、还原剂管、载流管三条管路）。

3.4.2 样品的测定

①自动样品架上按照设定的位置放置好样品；②点击“样品空白溶液的测量”进行空白样品测定；③点击“样品溶液的测量”进行样品测定；④样品测试完毕后，用5%盐酸和蒸馏水清洗管路（进样管、还原剂管、载流管三条管路）。

4 实验结果及分析

4.1 As，Se标准曲线

按照标准曲线绘制过程，得出As，Se的标准曲线，分别见图1、图2［4］。

4.2 标准样品的测定

选择国家标准样品中心质量控制标准样品，As标准样品编号：200437，浓度是（35.5±4.8）μg／L，Se标准样品编号：203709，浓度是（11.2±1.1）μg／L。测定过程中，由于标准样品浓度过大，需稀释后进行测定。实验采用As标准样品稀释5倍，Se标准样品稀释2倍进行分析实验［5］，具体分析结果见表5。

图1 As标准曲线

图2 Se标准曲线

表5 标准样品分析结果

4.3 实际样品的测定

选择实际单位饮用水样品进行加标回收率的测定，加标溶液浓度为：As 1.0μg／mL和Se 1.0μg／mL，判定测定的准确程度［6］。实际样品分析结果见表6。

表6 实际样品分析结果

4.4 结果分析

4.4.1 准确度分析

从表5、表6的分析结果可以看出，国家标准样品中心标准样品As的浓度是（35.5±4.8）μg／L，测定结果为35.1，相对误差－1.1%，符合标准样品控制要求，测定结果准确可靠。国家标准样品中心标准样品Se的浓度是（11.2±1.1）μg／L，测定结果为11.4，相对误差＋1.8%，符合标准样品控制要求，测定结果准确可靠。

4.4.2 实际样品测定结果分析

从以上分析结果可以看出，在对实际样品分析过程中，鄯善散井水样饮用水中As的浓度是未检出，加标回收率98.5%，Se的浓度是未检出，加标回收率99.1%，都符合加标回收率在90%～105%的要求，监测结果准确可靠［7］。

4.5 自动配置曲线与标准系列曲线的对比

AFS-9700型双道原子荧光光度计另一功能是曲线可以自动配置，选择标准曲线系列浓度最大点为标准液，定好浓度间隔，仪器可以自动生成曲线用于监测分析。As，Se自动配置曲线分别见图3、图4。

图3 As自动配置曲线

图4 Se自动配置曲线

采用国家标准样品中心质量控制标准样品，As的浓度是（35.5±4.8）μg／L，Se的浓度是（11.2± 1.1）μg／L，分别采用自动配置曲线与标准系列曲线分析样品，并将分析结果进行对比，见表7。

表7 自动配置曲线与标准曲线分析样品的对比

从表7的分析结果可以看出，自动配置曲线分析的标准样品结果和标准系列曲线分析的结果相对误差都在5%之内，达到质量控制的要求，而且结果无显著性差异，说明可以用自动配置曲线进行实验分析，使实验过程大大简化，提高了监测效率，同时也保证了监测结果的准确性。

5 结 论

本文采用AFS-9700型双道原子荧光光度计同步测定水中的As和Se，通过实验选择最佳仪器测试参数，同步做了As和Se的工作曲线，对质量控制样品的测定结果及实际样品测定过程中加标回收率的测定都表明，测定准确可靠。且采用自动配置曲线进行样品的测定，通过与标准系列曲线分析标准样品的对比说明，两者分析结果无显著性差异，用自动配置曲线的方法可以进行样品分析，从而大大节约分析过程的时间，提高效率。本方法同步测定水中As和Se，具有操作简单、快速、基体干扰少、灵敏度高、节省试剂等特点，是一种较理想的分析方法。

［1］ 国家环境保护总局，水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法（第四版）［M］.北京：中国环境科学出版社，2002.

［2］ GB／T 5750.6—2006生活饮用水标准检验方法金属指标［S］.

［3］ 曾广泉.应用AFS-930型双道原子荧光光度计联合测定砷和硒［J］.福建分析测试，2005，14（1）：12-14.

［4］ 王彩萍，胡山红.用AFS-930原子荧光光度计测定砷［J］.科学探索，2010（5）：32-34.

［5］ 张云霞.用AFS-3000原子荧光光度计对水中As的测定［J］.能源与节能，2011（1）：55-57.

［6］ 秦宏伟.原子荧光光度计常见干扰因素与排除［J］.化学分析与计量，2009（3）：69-70.

［7］ 李全良，王筠.应用AFS-930型双道原子荧光光度计测定水中的砷和硒［J］.天津化工，2012（5）：38-39.

1005-3158（2014）05-0046-04

2014-01-15）

（编辑 李煜）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.05.016

吕长青，1997年毕业于江汉石油学院环境工程专业，现在中国石油吐哈油田公司技术监测中心环境与锅炉水质监测站从事环境监测、评价及污染治理工作。通信地址：新疆鄯善火车站吐哈油田公司技术监测中心，838202