不同酸基体砷锑混合溶液对原子荧光光度计性能测试结果的影响*

崔彦杰 李文娟 吴 冰

(中国计量科学研究院，北京 100029)



不同酸基体砷锑混合溶液对原子荧光光度计性能测试结果的影响*

崔彦杰 李文娟 吴 冰

(中国计量科学研究院，北京 100029)

原子荧光光度计检定规程推荐使用10%HCl基体砷锑混合溶液对设备进行性能测试，但盐酸杂质含量较高，空白本底高，从而影响测试结果。本工作分别对10%盐酸和5%硝酸+1%盐酸两种不同酸基体中的杂质含量进行了测量，结果表明后者空白中杂质含量明显低于前者(半定量杂质总计数分别为：3.9×108cps；4.0×105cps)。在此基础上分别采用两种酸基体溶液在相同测量条件下对原子荧光光度计进行计量性能测试，10%盐酸和5%硝酸+1%盐酸基体溶液的主要测试指标分别为：检出限(砷：0.05,0.03；锑：0.05,0.03)ng；测量重复性(砷：0.8,0.8；锑：1.0,0.8)%，测试结果表明后者优于前者，更适用于原子荧光光度计计量性能测试。

砷锑混合溶液；原子荧光光度计(AFS)；性能测试

0 引言

蒸气发生-原子荧光光谱法(VG-AFS)是原子荧光光谱法中的一个重要分支，也是目前最具有实用价值的原子荧光光谱分析方法和唯一可形成商品化的原子荧光光谱仪[1]。由于其对测定易于形成气态氢化物的元素具有较高灵敏度，在测定砷、锑、铋、汞、铅等组分时具有无可比拟的优势，使该仪器得以广泛应用于环境、卫生、地矿和食品等多领域的上述元素检测中[2-7]。近几年除原有领域外，更作为最终检测设备与离子色谱[8]、液相色谱[9]、低温等离子体[10]等设备进行串联使用，大大拓展了其使用领域。随着应用范围的不断扩大，为了保证检测量值传递的准确可靠，1998年颁布了JJG 939—1998《非色散原子荧光光度计》检定规程，从此对该类仪器的性能测试有了规范性的统一要求，该规程于2009年进行了修订[11]。

在所有易于形成气态氢化物及气态组分的元素中，砷、锑两元素的检测条件最为接近，因而双道及多道原子荧光光度计检定采用砷、锑混合溶液进行双道计量性能测试。由于锑元素具有易水解、易吸附等特性，需较高酸度的盐酸基体作为存贮介质，在JJG 939—2009计量检定规程中也明确规定了将砷、锑混合系列标准曲线溶液配制于10%HCl基体中。但是，在日常使用中发现，即使使用较高级别的盐酸试剂，也存在杂质较多，本底空白高等问题，在进行检出限测量时对测量结果有较大影响。为此，我们在本工作中，除按照规程规定的10%HCl基体配制砷、锑混合系列标准曲线溶液外，还选取了以5%HNO3+1%HCl为基体配制砷、锑混合系列标准曲线溶液。在相同测量条件下用此两种不同酸基体标准溶液对仪器性能进行了测试，对测试结果进行对比分析；同时采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对两种酸基体空白的杂质进行测定，硝酸主基体溶液的杂质含量总计数为4.0×105cps，其中砷、锑两元素计数均为零，盐酸基体溶液的杂质含量总计数为3.9×108cps，其中砷计数率为：733cps；锑计数率为：594cps。结果表明硝酸基体空白明显优于盐酸基体空白。

1 实验部分

1.1 主要仪器装置与试剂

1)AFS-9130型原子荧光光度计(北京吉天仪器有限公司)；XS204型天平(瑞士梅特勒公司)；PE 300D型电感耦合等离子体质谱仪(美国PE公司)；Milli-Q INTEGRAL 5型纯水机(Millipore)。

2)砷标准物质(中国计量科学研究院)，编号：GBW(E)080117；锑标准物质(中国计量科学研究院)，编号：GBW(E)080545；BVⅢ级盐酸、BVⅢ级硝酸(北京化学试剂研究所)；分析纯硫脲、分析纯硼氢化钾(国药集团化学试剂有限公司)；分析纯氢氧化钠(北京化工厂)。

1.2 实验方法

1.2.1 配制标准曲线

分别采用10%HCl及5%HNO3+1%HCl为基体配制砷、锑浓度为(0,1.0,5.0,10,20)ng/mL的系列混合溶液标准曲线。

1.2.2 配制载流及还原剂

用量筒准确移取BVⅢ盐酸30mL溶于1L超纯水中，摇匀，配制完成体积比3%载流。准确称取5g氢氧化钠溶于1L超纯水中，摇匀后准确称取10g硼氢化钾溶于此溶液，摇匀，还原剂配制完成。

1.2.3 仪器测量条件

原子荧光光度计开机后充分预热， 调整灯位置及炉高，用10ng/mL点混合溶液调整仪器表1内容的相关参数，使灵敏度达到合适测量范围。调整后参数数值参照表1，在相同测量条件下，采用相同的载流及还原剂，用两种不同酸基体溶液对原子荧光光度计进行性能测试。

表1 原子荧光测量条件

电感耦合等离子体质谱仪开机充分预热后，用调谐液对仪器进行调谐，完成后仪器的主要条件设置参见表2。在此测量条件下，采用半定量的分析方法对两种酸基体空白进行杂质分析。其中采样锥及截取锥材质均为镍锥，使用全氟烷氧基树脂(PFA)雾化器。

表2 ICP-MS主要测量条件

2 实验结果与讨论

2.1 ICP-MS测定空白结果

采用ICP-MS法对两种不同酸基体空白中的杂质进行半定量分析测定，测定结果见表3。

表3 两种不同酸基体ICP-MS半定量测定结果

续表

由表中数据可见，在进行杂质半定量测量时，5%HNO3+1%HCl基体杂质含量明显小于10%HCl基体空白，特别是砷(As)、锑(Sb)两元素，硝酸基体空白中均无相应计数显示，而盐酸基体空白中均有明显计数。

2.2 10%HCl基体与5%HNO3+1%HCl基体砷锑混合溶液性能测试结果分析

分别用10%HCl基体与5%HNO3+1%HCl基体砷锑混合溶液对同一台原子荧光光度计在相同试验条件下进行性能测试，部分主要性能测试结果见表4，测量线性及灵敏度见图1～图4。

表4 10%HCl基体与5%HNO3+1%HCl基体砷锑混合溶液性能测试结果

图1 10%HCL As线性及灵敏度

图2 10%HCL Sb线性及灵敏度

图3 5%HNO3+1%HCl As线性及灵敏度

图4 5%HNO3+1%HCl Sb线性及灵敏度

对照测试结果表格以及测量线性及灵敏度拟合图可以看出，两种不同酸基体溶液在相同试验条件下具有相似的灵敏度，其测量重复性及测量线性的检测结果均比较相近。但是，由于5%HNO3+1%HCL基体空白中杂质含量明显较少于10%HCl基体空白，因而两种基体溶液的检出限测量结果具有明显差异，5%HNO3+1%HCL基体溶液的检出限结果明显优于10%HCl基体溶液。

3 结论

采用5%HNO3+1%HCl基体砷锑混合溶液与规程规定的10%HCl基体砷锑混合溶液相比在测量重复性、测量线性等性能测试上均能得到相近的测量结果，且在相同测量条件下具有相似灵敏度，然而， 前者具有空白低的优势， 能得到更好的检出限测量结果。因此，对原子荧光光度计性能检测而言5%HNO3+1%HCl基体砷锑混合溶液具有更好的应用前景，同时也能得到更好的计量检测结果，提高法定计量的准确性和可靠性。

[1] 张锦茂，梁敬，董芳.中国30多年来原子荧光光谱仪器的发展与应用.中国无机分析化学，2013，3(4)

[2] 张殿凯，郑永章，臧慕文，等.氢化物发生2原子荧光光谱法同时测定高纯铟中As、Sb.分析试验室，2010，29(3)

[3] 戴志英，蔡秀丽，谢超，等.氢化物发生一原子荧光光谱法同时测定饮用水中砷和锑.理化检验-化学分册，2010，46(12)

[4] 王淑艳.氢化物发生原子荧光法在卫生检验中的应用.职业与健康，2005，21(2)

[5] 闫慧珍，刘俊娓.顺序注射原子荧光法同时测定饮用水中痕量砷和锑.中国卫生检验杂志，2006，16(12)

[6] 孙海波，高树林，明方宇，等.原子荧光光谱法测定皮革中9种重金属元素的含量.理化检验-化学分册，2013，49(1)

[7] 邹爱美，刘勇，陈明丽，等.氢化物发生新体系-原子荧光法同时测定铅和镉.分析化学，2008，2(36)

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[11] JJG 939—2009原子荧光光度计检定规程.北京：中国计量出版社，2009

*课题项目：国家质量监督检验检疫总局技改技装项目(21-AJG1412)

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.08.03