石墨炉原子吸收光谱法测定环境水体中痕量铟

杨正标 陆喜红 任 兰 徐 荣

(南京市环境监测中心站，江苏 南京 210013)



石墨炉原子吸收光谱法测定环境水体中痕量铟

杨正标 陆喜红 任 兰 徐 荣

(南京市环境监测中心站，江苏 南京 210013)

建立了石墨炉原子吸收光谱法测定环境水体中铟的方法。对石墨炉原子吸收光谱的实验条件如测定波长、溶剂、基体改进剂和灰化温度进行了优化。线性范围为0～50μg/L，线性相关系数大于0.999，检出限为1.5μg/L。对两种实际样品进行测定，相对标准偏差为7.2%和3.9%，分别加标5.0μg/L和20.0μg/L进行测定，加标回收率在82.0%～114%之间。建立的方法灵敏、高效，适用于环境水体中痕量铟的测定。

铟；石墨炉原子吸收光谱；基体改进剂

铟是一种稀有金属元素，在地壳中的含量比较小，约为0.1mg/kg。因其光渗透性和导电性强，主要用于生产ITO靶材、电子半导体领域、合金领域。铟盐对肝、脾、肾上腺及心脏都有慢性危害，经胃肠道外注入5mg/kg就会致命。在近年的研究中，动物实验确认化合物半导体磷化铟有致癌作用，生殖毒性方面的研究结果表明铟及其化合物具有生殖毒性[1-3]。在高科技产业高速发展的形势下，铟对健康的影响必须引起我们的重视。

目前，铟的分析方法主要有EDTA容量法、极谱法、光谱法、原子吸收法、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法，其中，石墨炉原子吸收光谱法具有仪器价格相对较低，维护费用少，分析成本低，灵敏度高，应用广泛等优点[4-15]。至今为止，未有石墨炉原子吸收光谱法应用于环境水体中铟测定的报导，本实验通过优化石墨炉原子吸收光谱法的实验条件，建立了测定环境水体中痕量铟的方法，方法检出限低、精密度高、回收率稳定，能够应用于环境水体中痕量铟的监测分析。

1 实验部分

1.1 主要仪器及测量条件

PinAAcle 900Z石墨炉原子吸收光谱仪(美国PE公司)；

AS-900型自动进样器；

横向加热平台石墨管；

铟空心阴极灯；

仪器测量条件见表1。

表1 石墨炉原子吸收光谱仪测量条件

1.2 试剂

本方法使用二次去离子水和优级纯以上试剂。

(1)硝酸：ρ(HNO3) =1.39g/mL，德国CNW科技；

(2)基体改进剂：硝酸钯-硝酸镁混合溶液(0.10%Pd-0.06%Mg(NO3)2)，阿法埃莎公司；

(3)铟标准贮备液：ρ(In) =1000mg/L， 国家有色金属及材料分析测试中心。

1.3 实验方法

1.3.1 溶解态铟

样品采集后立即用0.45μm孔径滤膜过滤，收集所需体积的滤液于聚乙烯塑料瓶中，加硝酸酸化至pH1～2，待测。

1.3.2 总铟

量取50.0mL混合均匀的样品于150mL烧杯或锥形瓶中，加入5mL硝酸，置于电热板上，消解到溶液颜色清亮或外观不再发生变化，必要时再加入硝酸消解。将溶液蒸发至近干，取下稍冷，加入1mL硝酸溶液(1+1)和少量水溶解残渣，移入50mL容量瓶中定容，待测。

2 结果与讨论

2.1 测定波长选择

配制50μg/L铟标准溶液测定不同波长下的吸光度值(见表2)。从表中结果可知，325.6nm波长下的吸光度值最大，并且背景吸收相对较小，因此，该方法选择的测定波长为325.6nm。

表2 石墨炉法不同波长吸光度值

2.2 溶剂选择

分别以1%、2%、3%、4%、5%硝酸和盐酸配制浓度为50μg/L的铟标准溶液，测定其吸光度值(见表3)。从表3结果可知，1%～5%硝酸中吸光度值变化不大，而盐酸对吸光度值有较强抑制作用，随盐酸浓度增大吸光度值明显下降。因此，该方法选择的溶剂为1%硝酸。

2.3 基体改进剂的选择

基体改进剂能与铟元素生成难以挥发的化合物，从而提高灰化温度。根据文献报道及相关资料，对硝酸钯-硝酸镁(0.10%Pd-0.06%Mg(NO3)2)、硝酸镍(0.20%Ni)、硝酸镁(1.0%Mg(NO3)2)、偏钒酸铵(0.2%V)、氯化钯(0.20%Pd)和磷酸二氢铵(1.0%NH4H2PO4)6种基体改进剂进行了试验。一方面试验了6种基体改进剂的灰化温度曲线(见图1)，从图中可知，使用硝酸钯-硝酸镁混合基体改进剂灰化温度达到1200℃铟元素几乎无损失，并且随灰化温度改变吸光度值变化较小；另一方面分别对地表水、地下水、工业废水和生活污水样品进行加标回收率测定，从测定结果可知，硝酸钯-硝酸镁混合基体改进剂条件下实际样品加标回收率最好，因此，该方法选择硝酸钯-硝酸镁混合溶液为基体改进剂。

表3 不同溶剂中铟的吸光度值

图1 不同基体改进剂条件下吸光度值与灰化温度关系图

2.4 灰化温度和灰化时间的优化

从吸光度值与灰化温度关系图(图1)可见，该方法的最佳灰化温度为1200℃。而灰化时间长短关系到试样基体是否完全清除，选择不同灰化时间测定铟吸光度值与背景吸光度值并绘图(见图2)，从图中可知，随灰化时间延长铟元素吸光度值略有增加，背景吸光度值略有减小，20秒后铟吸光度值和背景吸光度值基本不再变化，因此，该方法选择的灰化时间是20秒。

图2 吸光度值与灰化时间关系图

2.5 校准曲线和检出限

设置仪器自动配制标准系列，按照参考测量条件，由低浓度到高浓度依次测定标准系列的吸光度值。以吸光度值为纵坐标，铟质量浓度(μg/L)为横坐标，绘制校准曲线。得到线性回归方程为Y=0.00120X+0.0005(r=0.9992)。平行配制7份含铟质量浓度为3μg/L的空白加标溶液进行测定，计算标准偏差s，根据MDL=s×t(n-1,0.99)(n=7时，t=3.143)，计算得到方法的检出限为1.5μg/L。

2.6 样品分析和精密度

在参考测量条件下，使用石墨炉原子吸收光谱测定环境水体样品中的铟。地表水、地下水和生活污水中均未检出铟，在某高新企业和某液晶企业排口废水中检出铟，测定结果的相对标准偏差分别为7.2%和3.9%，结果见表4。

表4 实际样品和精密度试验结果

2.7 准确度

在上述两种工业废水中分别加标5.0和20.0μg/L铟标准溶液进行平行6次测定，计算回收率，结果见表5。由表中数据可知，两种浓度的加标回收率在82.0%～114%之间，这说明该方法得到的数据是准确可靠的。

3 结论

建立了石墨炉原子吸收光谱法测定环境水体中痕量铟的分析方法。方法检出限低、精密度高、回收率稳定。该方法对水体中元素铟的测定具有较大的应用价值，对于研究环境水体中痕量铟的迁移转化及其毒性毒理具有重要意义。

表5 实际样品加标回收试验结果

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Determination of indium in water by atomic absorption spectrometry.

YangZhengbiao,LuXihong,RenLan,XuRong

(NanjingEnvironmentalMonitoringCenter,Nanjing210013,China)

The working parameters were optimized including wave length, solvent, matrix modifier and ash temperature. Good linearity was observed in the range of 0-50μg/L with correlation coefficient which was more than 0.999 and detection limit of 1.5μg/L. The relative standard deviations were 7.2% and 3.9% respectively, the recovery spiked at the concentration level of 5.0 and 20.0μg/L was in the range of 82.0%-114%. The results indicate that the method is sensitive and effective, it is suitable for the determination of indium in water.

indiumm; atomic absorption spectrometry; matrix modifier

杨正标，男，1979年出生，硕士，工程师，从事环境监测工作，E-mail:1074194797@qq.com。

10.3936/j.issn.1001-232x.2015.03.005

2015-01-14