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氢化物原子荧光光谱法测定饮用水中砷与汞

  • huangza
    2013/11/21
    药物分析
  • 私聊

食品重金属及有害元素检测

  • 【生活中的仪器分析】食品安全——饮品卫生大检测

    氢化物原子荧光光谱法测定饮用水中砷与汞
    GB 3838-2002《地表水环境质量标准》,Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区;Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地等;Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、水产养殖区、游泳区等;Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区;Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

    GB/T 14848-1993《地下水质量标准》,Ⅰ类主要反映地下水化学组分的天然低背景含量,适用于各种用途;Ⅱ类主要反映地下水化学组分的天然背景含量,适用于各种用途;Ⅲ类以人类健康基准值为依据,主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水;Ⅳ类以农业和工业用水要求为依据,除适用于农业和部分工业用水外,适当处理后可作生活饮用水;Ⅴ类不宜饮用,其他用水可根据使用目的选用。

    其中卫生指标中(以砷、汞为例)如下表:

    地下水

    项目

    Ⅰ类

    Ⅱ类

    Ⅲ类

    Ⅳ类

    Ⅴ类

    砷(mg/L

    0.005

    0.01

    0.05

    0.05

    0.05

    汞(mg/L

    0.00005

    0.0005

    0.001

    0.001

    0.001

    地表水

    项目

    Ⅰ类

    Ⅱ类

    Ⅲ类

    Ⅳ类

    Ⅴ类

    砷(mg/L

    0.05

    0.05

    0.05

    0.1

    0.1

    汞(mg/L

    0.00005

    0.00005

    0.0001

    0.001

    0.001


    1 仪器与试剂

    1.1 仪器

    SK锐析双道原子荧光光谱仪,砷、汞空心阴级灯;

    玻璃器皿:25mL容量瓶、50mL容量瓶、100mL容量瓶、200mL容量瓶、50mL移液管、10mL移液管、1mL移液管;所用玻璃器皿均以硝酸(1+1)浸泡过夜,用自来水反复冲洗,最后用二次蒸馏水冲洗三次,方可使用。

    1.2 试剂

    硝酸(优级纯)、盐酸(优级纯)、硼氢化钾(优级纯)、氢氧化钾(分析纯)、抗坏血酸(优级纯)、硫脲(优级纯)、砷标准溶液、汞标准溶液、水(纯净水经过二次蒸馏制得)

    2 样品预处理

    清洁水样直接进样分析,若样品中含有悬浮颗粒,需经0.45 μm滤膜过滤。然后使样品保持与标准系列相同的酸度和硫脲-抗坏血酸混合液浓度,并室温放置30 min

    3 样品测定

    3.1 线性与检出限

    开机后设定相应的仪器工作参数,运行预热30 min后,待仪器稳定后,测定空白和标准系列,制作标准工作曲线。按标准系列测定的同样方法对被测样品进行测定。

    配制成01.02.04.08.010.0ng/mL的砷标准系列(含5%盐酸、1%抗坏血酸、1%硫脲),还原剂(2%硼氢化钾与0.5%氢氧化钾)。以标准溶液浓度为横坐标,荧光强度为纵坐标,绘制标准曲线。配制成01.02.04.08.010.0ng/mL的汞标准系列(含10%硝酸),还原剂(0.5%硼氢化钾与0.5%氢氧化钾)。以标准溶液浓度为横坐标,荧光强度为纵坐标,绘制标准曲线。



    通过检出限的计算,3倍空白的标准偏差除以工作曲线的斜率,得出砷的检出限为0.013ng/mL,汞的检出限0.022ng/mL

    3.2 精密度

    选定3个水样,重复测定6次,如下表。

    砷,μg/L

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    平均值

    SD

    RSD%

    水样1#

    5.7771

    5.8197

    5.8314

    5.6132

    5.6146

    5.6733

    5.7216

    0.10029

    1.8

    水样2#

    4.8372

    4.8755

    4.8631

    4.7855

    4.7975

    4.7633

    4.8204

    0.04504

    0.9

    水样3#

    2.7822

    2.788

    2.8004

    2.7851

    2.7807

    2.795

    2.7886

    0.007696

    0.3



    从上表看出,水样重复测定6次,其砷的RSD值均很低,精密度较好。而水样中的汞都低于仪器的检测限。

    3.3 加标回收

    对这3个水样进行了加标回收实验,分别加入一定量的1mg/L砷、汞标液,结果如下。

    项目

    原样1

    加标样1

    回收率%

    原样2

    加标样2

    回收率%

    原样3

    加标样3

    回收率%

    μg/L

    5.7216

    9.234

    100.4

    4.8204

    7.9301

    103.7

    2.7886

    5.4012

    104.5

    μg/L

    -

    0.4823

    96.5

    -

    1.0566

    105.7

    -

    0.2768

    110.7



    从上表看出,加标回收率均较好。

    4 小结与讨论

    通过上面的测定,水样中砷、汞含量均较低,符合地表水Ⅰ级水的要求,地下水Ⅱ类的要求,可以安全饮用。使用原子荧光检测砷、汞的注意事项:

    ①在制作标准工作曲线时应按操作步骤与水样一样加入相应的试剂,以保证被测元素的价态与反应所要求的价态相一致。

    ②由于硼氢化钾或硼氢化钠溶液见光易分解,影响其浓度,所以所用的溶液必须在临用前现配。

    ③分析所使用试剂必须检查验证,以确定其中是否含有被测元素。

    ④测定汞时,汞灯的预热时间至少要30min,否则影响测定的稳定性。检测高浓度汞的样品时,一定要彻底清洗管路。
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  • huangza

    第1楼2013/11/21

    应助达人

    近闻本地有砷超标的情况,所以就测了测水样,不过这样品还没有完全的代表性,需要继续监测。

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  • 〓疯子哥〓

    第2楼2013/11/22

    你这是地表水的水样还是矿泉水的?

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  • huangza

    第3楼2013/11/22

    应助达人

    不是矿泉水啊,农村挖的地下井水,直接饮用的!

    〓疯子哥〓(madprodigy) 发表:你这是地表水的水样还是矿泉水的?

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  • 守一

    第4楼2013/11/22

    原子荧光砷的检出限能做到比汞还低?

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  • huangza

    第5楼2013/11/23

    应助达人

    汞的检出限是要低些,一般要低于砷一个小数点,但我这次用的高浓度的汞标液,所以斜率要低很多,不然最高点浓度荧光值超饱和值了。

    守一(andrew-zhang) 发表:原子荧光砷的检出限能做到比汞还低?

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  • 守一

    第6楼2013/11/23

    那就对了,我看你文中算出来的As的还低,就有点奇怪

    huangza(huangza) 发表:汞的检出限是要低些,一般要低于砷一个小数点,但我这次用的高浓度的汞标液,所以斜率要低很多,不然最高点浓度荧光值超饱和值了。

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  • zhushan

    第7楼2013/11/26

    标准曲线好像是excel做出来的哦

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  • huangza

    第8楼2013/11/26

    应助达人

    这都被你发现了

    zhushan(zhushan) 发表:标准曲线好像是excel做出来的哦

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  • zhushan

    第9楼2013/11/27

    仪器做出来的不好拷贝么?

    huangza(huangza) 发表:这都被你发现了

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  • huangza

    第10楼2013/11/27

    应助达人

    偷了一下懒,稍会补上。

    zhushan(zhushan) 发表:仪器做出来的不好拷贝么?

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