火焰原子吸收分光光度法测定地表水中的铜、锌、铅、镉

郭 英

(昆明市官渡区环境保护监测站，云南 昆明 650200)

火焰原子吸收分光光度法测定地表水中的铜、锌、铅、镉

郭 英

(昆明市官渡区环境保护监测站，云南 昆明 650200)

采用火焰原子吸收分光光度法测定地表水中的铜、锌、铅、镉时，通过消解、浓缩水样后测定铜、锌，能提高测量准确度；用共沉淀法对水样金属离子进行共沉淀捕集后测定铅、镉，有效提高了灵敏度，扩大了仪器分析运用范围。

火焰原子吸收分光光度法；Cu；Zn；Pb；Cd；浓缩；共沉淀；比对试验

铜、锌、铅、镉是地表水监测的必测项目，火焰原子吸收分光光度法可以同时测定水样中的铜、锌、铅、镉。因铜、锌的地表水环境质量标准限值较高，用直接吸入火焰原子吸收分光光度法即可测定铜、锌，通过消解、浓缩水样后测定，能提高测量准确度。

用直接吸入火焰原子吸收分光光度法测定铅、镉，则检出限较高。用螯合萃取火焰原子吸收分光光度法测定铅、镉，虽然检出限较低，但方法重复性较差，且使用的试剂甲基异丁基甲酮麻醉和刺激性较大，给分析人员的操作带来不便。采用共沉淀-火焰原子吸收分光光度法测定铅、镉，测定结果准确，铅的检出限低于地表水Ⅲ类水标准限值，镉的检出限低于地表水Ⅱ类水标准限值，能满足地表水相关检测要求。

1 铜、锌测定试验部分

1.1 测定方法原理

将样品或消解处理过的样品直接吸入火焰，在火焰中形成的原子对特征电磁辐射产生吸收，将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较，确定样品中被测元素的浓度。

1.2 主要试剂及仪器

试剂：硝酸，优级纯；高氯酸，优级纯；1%硝酸溶液；1000mg/L铜标准溶液、500mg/L锌标准溶液(环境保护部标准样品研究所生产)。

仪器：电热板；AA6880原子吸收分光光度计，岛津企业管理(中国)有限公司生产；原子吸收分光光度计相应辅助设备。

1.3 试验过程

1.3.1 样品的预处理

取100mL水样置于200mL烧杯中，加入5mL硝酸溶液，在电热板上加热消解(样品不沸腾)，蒸至10mL左右，加入5mL硝酸溶液和2mL高氯酸，再蒸至1mL左右。如果消解不完全，再加入5mL硝酸和2mL高氯酸，再蒸至1mL左右。取下冷却，加水溶解残渣，转移至25mL的容量瓶中，用水稀释至标线。

取1%硝酸溶液，按上述相同的程序操作，以此为空白样。

1.3.2 校准曲线的配制

取1000 mg/L铜标准溶液5.00mL、500mg/L,锌标准溶液2.00mL于100mL容量瓶中，用1%硝酸溶液定容至标线，配制成含铜50.0mg/L、锌10.0mg/L的混合标准溶液。分别取此混合标准溶液0、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL于100mL容量瓶中，用1%硝酸溶液定容，配制成含铜浓度分别为0、0.10、0.25、0.50、1.00、2.00mg/L的标准系列和含锌浓度0、0.02、0.05、0.10、0.20、0.30、0.50mg/L的标准系列。

1.3.3 样品测定

选择适合的分析线和调节火焰，仪器用1%硝酸溶液调零，吸入标准系列和样品空白及水样，测量吸光度。将样品空白和水样吸光度代入校准曲线计算浓度值(计算时代入浓缩系数)，用测定浓度值减去样品空白浓度值即为水样的浓度值(测定铜、锌已知样不需要消解，仪器用1%的硝酸溶液调零后即可测定)。校准曲线绘制见表1、表2。

表1 铜校准曲线绘制表

表2 锌校准曲线绘制表

表3 铜、锌已知样测定结果表

对含铜0.810±0.038 mg/L、锌1.77±0.08 mg/L的已知样(混合标准溶液)进行测定，测定结果均在保证值范围内，见表3。

2 铅、镉测定试验部分

2.1 测定方法原理

水样中的铅、镉等金属离子经氢氧化镁共沉淀捕集后，加硝酸溶解沉淀，酸液喷雾进入原子化器，测定各自波长下的吸光度，求出待测金属离子的浓度。

2.2 主要试剂及仪器

药品：氯化镁，优级纯；氢氧化钠，优级纯；硝酸，优级纯。

试剂：1+1硝酸溶液；100g/L氯化镁溶液；200g/L氢氧化钠溶液；100mg/L镉标准溶液；1000mg/L的铅标准溶液(环境保护部标准样品研究所生产)。

仪器：电热板；BSA3202S电子天平,赛多利斯科学仪器(北京有限公司)生产；AA6880原子吸收分光光度计，岛津企业管理(中国)有限公司生产；原子吸收分光光度计相应辅助设备。

2.3 试验过程

(1) 取250mL水样置于烧杯中，加入2mL 100mg/L氯化镁溶液，边搅拌边滴加200mg/L氢氧化钠溶液2mL，然后继续搅拌1min。静置使沉淀下降到25mL以下(约需2h)，用虹吸法吸去上清液至剩余体积为20mL左右，加1mL1+1的硝酸溶液溶解沉淀，转入25mL容量瓶中，加纯水至刻度，摇匀。

(2)取1000 mg/L的铅标准溶液10.00mL于100mL容量瓶中，用0.15%的硝酸溶液定容至标线，摇匀，此溶液为100mg/L铅标准中间液。吸取此标准中间液5.00mL及100mg/L镉标准溶液1.00mL于100mL的容量瓶中，用0.15%的硝酸溶液定容至标线，摇匀，配制成含铅5.0mg/L、镉1.0mg/L的混合标准溶液。取此混合标准溶液0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL于烧杯中，加纯水至250mL。以下操作按(1)进行。

(3)将水样及标准系列分别喷雾，测量各自波长下的吸光度。

(4)将水样吸光度代入曲线计算浓度值，再减去样品空白浓度值即为水样浓度值。

铅、镉校准曲线绘制见表4。

表4 校准曲线绘制表

(5)标准样品的比对试验

用直接吸入法和共沉淀法对铅浓度为0.621±0.025 mg/L、镉浓度为0.0580±0.0045mg/L的混合标准样品进行测定，测定结果均在保证值范围内，两种方法的测定值具有较好的比对性。

表5 标准样品测定结果表

(6)注意事项

①测定铜、锌消解时，不能使水样沸腾，且注意观察，不能蒸干水样，否则测定结果偏低。

②测定铅、镉时，如水样系加酸保存，应使用氨水调节至中性再测定，沉淀溶解移入容量瓶的过程应小心操作，防止铅损失。

③仪器测定时选用最佳实验条件，如选择适合的空心阴极灯工作电流、分析线、狭缝宽度、火焰类型和燃烧器高度、进样量等。

④原子吸收测量所测样品的吸光度必须落在两个标准的信号之间才能得到准确结果，同时原子吸收信号常常在高浓度时出现灵敏度变低的情况，将标准曲线的中间点设在样品浓度附近，或是将样品溶液浓度调节到接近标准曲线中间位置能使测定结果准确度提高。

3 结论

采用直接吸入火焰原子吸收分光光度法测定水样中的铜、锌，测定线性较好，结果可靠。通过消解、浓缩水样后再测定，能提高测量准确度，该方法适合地表水中总铜、总锌的测定。用共沉淀-火焰原子吸收分光光度法测定铅、镉，有效提高了灵敏度，扩大了仪器分析运用范围，能满足地表水相关检测要求，与直接吸入法测定结果有较好的比对性，适合地表水、清洁水中铅、镉的测定。

[1]生活饮用水标准检验方法 金属指标: GB/T5750.6-2006[S].

[2] 水质 铜、锌、铅、镉的测定 原子吸收分光光度法: GB7475-87[S].

[3] 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4版)[M].北京：中国环境科学出版社，2002.

[4] 方惠群，于俊生，史坚.仪器分析[M].北京：科学出版社，2002：260～263.

[5] 张扬祖.原子吸收光谱分析应用基础[M].上海：华东理工大学出版社，2007：166

Determination of Copper and Zinc and Lead and Cadmium in Surface Water Using Flame Atomic Absorption Spectrometry

GUO Ying

(Guandu Station of Environmental Monitoring, Kunming Yunnan 650200, China)

The accuracy of determining copper and zinc and lead and cadmium in surface could be improved through digestion and water sample concentrate. The sensitivity of testing lead and cadmium after trapping the metal irons using co-precipitation method was effectively promoted. These would expand the usage of the equipment.

flame atomic absorption spectrometry; Cu; Zn; Pb; Cd; concentrate; comparative experiment

2016-11-25

X83

A

1673-9655(2017)03-0106-03