石墨炉原子吸收分光光度法测地下水中的镍

敖翔

摘要：探讨了用石墨炉原子吸收分光光度法测定地下水中镍的方法，结果表明：该法具有灵敏度高、干扰少、重现性好、操作简便快捷、使用设备和试剂简单等优点。经测定方法检出限为0.61 μg/L，加标回收率为96.3%～109.8%，方法的精密度小于4%，曲线的相关系数大于0.999，适用于地下水中痕量镍的测定。

关键词：石墨炉原子吸收法；地下水镍；实验

中图分类号：X703

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）24-0050-03

1 引言

镍是人体中必须的生命元素，在自然界分布广泛，应用于炼钢、合金、电镀及用作催化剂、染料等。人体喝了含镍超标的饮用水后，有皮肤过敏，发热，呼吸困难意识模糊甚至有致癌的危险。因此，有效、准确的测定出地下水中的镍含量对保护人们身体健康与防治环境污染有重要意义。

本文用石墨炉原子吸收分光光度法测定地下水中的镍，选择最佳的波长及合适的升温程序，测定结果比较满意。该方法曲线相关系数大于0.999，灵敏度高，前处理快捷，操作简单。

2 实验部分

2.1 方法原理

将试液注入石墨炉中，在高温下，镍化合物解离为基态原子，其原子蒸汽对锐线光源（镍空心阴极灯）发射的特征谱线232.0 nm产生选择性吸收。在一定条件下，吸光度与试液中镍的浓度成正比[1]。

2.2 仪器及参考工作条件

实验室微波消解仪，PE-900T火焰石墨一体机，镍空心阴极灯，参考工作条件见表1。

2.3 试剂和材料

实验所采用的试剂和材料，除有说明外，均使用符合国家标准的分析纯化学试剂和去离子水。

硝酸（HNO3）：ρ=1.42 g/mL，优级纯；

硝酸（HNO3）：ρ=1.42 g/mL，分析纯；

30%双氧水（H2O2）：ρ=1.11 g/mL，优级纯；

硝酸溶液：1+1，体积比，用优级纯配制；

硝酸溶液：1+2，体积比，用分析纯配制；

硝酸溶液，0.2%：用优级纯配制。

镍标准使用溶液（ρ=1000 μg/L）：国家环保总局标样所配制的镍浓度为1000 mg/L的标液，取10.0 mL于1000 mL容量瓶中，用0.2%硝酸溶液稀释至标线，摇匀。此溶液中镍的浓度为10.0 mg/L。再移取上述溶液10.0 mL于100 mL容量瓶中，用0.2%硝酸溶液稀释至标线，摇匀。此溶液中镍的浓度为1000 μg/L。

2.4 实验过程

实验过程分为以下两个部分。

2.4.1 校准曲线的绘制

准确移取镍标准使用液0.00，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00于100 mL的容量瓶中，分别用0.2%硝酸溶液定容，摇匀，则标准系列的各点浓度分别为0.00、5.00、10.00、20.00、30.00、40.00、50.00 μg/L。按仪器最佳条件，依照浓度由低到高的顺序测定标准溶液系列的吸光度。以吸光度为纵坐标，镍的浓度（μg/L）为横坐标，绘制标准曲线[2]。

2.4.2 水样微波消解处理

取25 mL水样（采样后立即加入优级纯硝酸酸化为pH值为1～2）于微波消解罐中，加入1.0 mL双氧水，加入5.0 mL优级纯浓硝酸，如有大量气泡产生，置于通风橱中静置，待反应平稳后加盖旋紧。放入微波消解仪中，消解仪升温时间10 min，消解温度180℃，保持时间15 min。

程序运行完毕后取出消解罐置于通风橱内冷却，待罐内温度与室温平衡后，放气，然后开盖，移出罐内消解液，用实验用水荡洗消解罐内壁两次，仔细收集所有溶液，转移到50 mL容量瓶中，加水至标线，放置在一旁待测[2]。

3 结果与讨论

3.1 校准曲线的统计

本次实验过程共做三条线性过原定校准曲线，结果见表2。

3.2 检出限和测定下线

对浓度值为5.00 μg/L标样按照样品分析的步骤处理，进行平行测定7次后计算出标准偏差，再计算出方法的检出限，按美國EPA SW-846规定4倍的检出限作为测定下限，将所测得的数据填入表3中。

3.3 方法精密度

分别对含镍浓度为5.0 μg/L、25.0 μg/L、45.0 μg/L的统一标液进行测定，每一浓度做6次平行测定，所得数据见表4。

精密度的计算公式为：

RSD=S

RAD为精密度；S为某一浓度样品测试的标准偏差；为某一浓度水平样品测试的平均值[3]。

3.4 方法准确度

取两个有证浓度的标样，平行测定6次，所得数据见表5。

准确度的计算公式为：

RE=-μμ×100%

式中：RE为对某一浓度有证标准物质标样测试的准确度；对某一浓度有证标准物质标样测试的平均值；μ有证标准物质标样的浓度[3]。

3.5 实际样品的测定

分别取2个水样，每个水样做6个平行样，并做加标回收率，所测结果为表6。

加标回收率公式：

P=-μ×100%

式中：P为加标回收率；为加标样品测试的平均值；为对某一浓度样品测试的平均值；μ为加标量[3]。

4 实验结论

（1）经测定本方法的检出限为0.61 μg/L，测定下限为2.44 μg/L。方法的精密度小于5%，方法的准确度可以满足国家标准样品的不确定度要求。实际样品加标回收率在96.3%～109.8%之间，实际样品处理满意。

（2）在分析完高浓度的样品和标准后，需要空烧石墨管，如果测定信号有重大变化应考虑更换石墨管。在测量时，应确保镍空心阴极灯有半小时以上的预热时间。样品多时，需重复测定工作曲线，及时校正石墨炉灵敏度的变化。

参考文献：

[1]国家环境保护局，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]佚名.水质镍的测定 石墨炉原子吸收分光光度法（征求意见稿）[R].北京：中华人民共和国环境保护部，2014.

[3]中华人民共和国环境保护部.HJ168-2010环境监测分析方法标准制修订技术导则[S].北京：中国标准出版社，2010.