用AFS-230E原子荧光光度法同时测水中砷汞方法的探讨

曾可可

2016/07/25

私聊

原子荧光光谱（AFS）

此文参加第九届原创

用AFS-230E型双道原子荧光光度计同时测定水中砷汞方法的探讨

曾可明

（泸溪县疾病预防中心　泸溪　416100）

摘要：　目的　探讨应用AFS-230E型双道原子荧光光度计，同时测定水中砷和汞的技术。
方法　用5%盐酸和5%硫脲－5%抗坏血酸混合液处理样品，并以2%硼氢化钾的0.5%氢氧化钠为还原剂，在5%的盐酸介质中测定砷和汞。　结果　砷和汞的检出限分别为0.0094ug/L,0.0045ug/L. 结论　本方法对于测定水中砷，汞是一种较理想的分析方法，值得推广应用。
关键词：　双道原子荧光光度计，砷，汞，同时测定
目前，生活饮用水标准检验方法 (GB/T5750-2006)对砷的测定，采用氢化物原子荧光法，二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法，锌－硫酸系统新银盐分光光度法，砷斑法，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。汞的测定采用原子荧光法，冷原子吸收法，双硫腙分光光度法和电感耦合等离子体质谱法。这些方法都是分别单独测定砷和汞，不仅分析操作复杂，有些还不同程度引入对人体有害的有机溶剂，同时造成大量试剂的浪费。我们在实践中探索了双道荧光光度计同时测定水中砷，汞，其结果是满意的。本方法具有一次处理样品便可同时测定砷汞的含量，且操作简单，快速，基体干扰少，灵敏度高，分析结果稳定可靠，节省试剂等特点，可适用于配置有原子荧光光度计的单位对生活饮用水和水源水中砷，汞的同时测定。
1 材料与方法
1.1 实验原理　在酸性条件下，砷，汞和硼氢化钾与酸产生的新生态的氢反应，生成氢化物气体和汞蒸气，以惰性气体氩气为载气，将氢化物和汞蒸气导入电热石英原子化器中进行原子化。以砷，汞特种空心阴极灯作激发光源，使砷，汞原子发出荧光，荧光强度在一定范围内与砷，汞的含量成正比。
1.2 仪器与试剂　AFS-230E双道原子荧光光度计（北京科创海光仪器有限公司）；编码砷，汞空心阴极灯。砷和汞混合标准使用溶液：分别取砷和汞的标准储备溶液(1000ug/mL,北京钢铁研究总院制)用纯水遂级稀释为砷0.10ug/mL,汞0.020ug/mL的混标使用液，现用现配；硼氢化钾溶液(20g/L):称取硼氢化钾10g溶于500mL5.0g/L的氢氧化钠溶液中；50g/l硫脲－50g/L抗坏血酸：称取硫脲5.0g,抗坏血酸5.0g溶于100mL纯水中。
1.3 仪器条件　灯电流：As60mA,Hg20mA;负高压：300V;原子化器高度：8mm;载气流量：300mL/min;屏蔽气流量：900mL/min;加热温度：200℃;读数方式：峰面积；延迟时间1S;测量方法：标准曲线法；读数时间10S.
1.4 实验方法
1.4.1 水样处理　在10mL比色管中加入适量待测水样，加入0.5mL浓盐酸（GR）,再加入50g/L硫脲－50g/L抗坏血酸混合液2.0mL,用该水样稀释至刻度，摇匀，放置20min.
1.4.2 标准曲线　吸取砷，汞混合标准使用溶液0.0,0.10,0.20,0.40,0.80和1.00mL于10mL比色管中，加入0.5mL浓盐酸(GR),2.0mL50g/L硫脲－50g/L抗坏血酸混合溶液，用纯水定容至10mL,使砷的浓度为0.0,1.0,2.0,4.0,8.0,10.0ug/L,汞的浓度为0.0,0.20,0.40,0.80,1.60,2.00ug/L。
1.4.3 将标准系列溶液和水样放入自动进样器中，开机后设定工作参数，等待仪器稳定后，测定空白及标准系列，作标准曲线。按标准同样方法对样品进行测定，通过标准曲线可读出样品中被测元素含量。
2 结果与讨论
2.1 样品酸液及载液酸液的选择　考虑到样品中待测元素的稳定性需要加酸，我们用了硝酸，盐酸对测定的影响，并对样品及载流酸液最佳浓度进行了探讨。实验发现，对于砷，汞测定，两种酸效果均好，但盐酸的背景值较低。样品溶液酸的浓度在0.5%～10%,载流液的浓度在1%～10%时，砷，汞测定灵敏度高且荧光强度稳定。故选择5%的盐酸为样品酸度及载液的酸液。
2.2 硼氢化钾浓度的选择　硼氢化钾是产生砷化氢及汞蒸气的强还原剂，其浓度直接影响到砷，汞的荧光强度，由于硼氢化钾的不稳定，需配制在5g/L氢氧化钠溶液中。固定其它条件不变而改变硼氢化钾浓度，结果显示硼氢化钾浓度在0.5～20g/L范围内，砷，汞测定灵敏度高，且荧光强度稳定。考虑到浓度过高，产生过量氢气，反而稀释了原子化器中砷，汞浓度，故选择20g/L浓度的硼氢化钾。
2.3 共存离子的干扰试验　考虑到水样中基体对砷，汞测定的影响，我们进行了加标回收试验结果（见回收率试验）证明一般清洁水样的基体成分对砷，汞测定不产生干扰。同时对铅，铬，镉，铁，锰，铜，锌，锡等元素进行了干扰试验，当这些共存离子含量为砷，汞的100倍时，对砷，汞的测定不产生干扰。
2.4 线性范围及检出限　在本方法确立的条件下，砷的线性范围在0～10ug/L,汞的线性范围在0～2.0ug/L,相关系数分别是0.9998,1.0000。根据该仪器设定的测定检出限程序，连续测定空白溶液11次，用3倍空白溶液荧光值的标准偏差除以标准曲线斜率得砷检出限为0.0094ug/L,汞为0.0045ug/L。
2.5 精密度试验　取自来水样品，按本文的方法进行了6次平行测定，样品砷含量是0.3778ug/L,标准偏差是0.025521ug/L,相对标准偏差是6.7552%。汞含量末检出。在6份平行水样中加入汞标浓度0.80ug/L,测得汞含量0.8025ug/L,标准偏差为0.020589ug/L,相对标准偏差为2.5656%。其结果见表1。

表1 砷，汞精密度试验

元素　　测定值(ug/L) 平均值(ug/L) SD RSD(%)

砷　0.3578 0.4259 0.3698 0.3647 0.3623 0.3860 0.3778 0.025521 6.7552

汞 0.7840 0.7803 0.7966 0.8030 0.8164 0.8350 0.8025 0.020589 2.5656

2.6 加标回收率试验　取自卫来水样品，先测定其本底值，再分别测定低，中，高三种浓度的加标回收试验，每种浓度平行作二次，其结果见表2

表2 砷，汞回收率试验

元素　　水样　　　本底值(ug/L) 加标量(ug/L) 测定结果(ug/L) 回收率(%)

砷　　自来水　　　0.3778 2.0 2.5048 106.53
2.0 2.4948 105.85
4.0 4.3817 100.10
4.0 4.3099 98.30
8.0 8.3321 99.43
8.0 8.4251 100.50

汞　　自来水　　　ND 0.4 0.4220 105.50
0.4 0.4205 105.13
0.8 0.8011 100.14
0.8 0.8500 106.25
1.6 1.6514 103.21
1.6 1.6891 105.57

3 小结
3.1 本文应用AFS-230E型双道原子荧光光度计同时测定水中砷和汞，测试了各种最佳分析条件，在严格的质量控制下，其测定结果是满意的。
3.2 本方法具有一次性处理样品，可同时测定水中砷，汞含量，操作简单，快速，节省试剂等特点。
3.3 从以上结果得出，用本方法测定生活饮用水中的砷和汞，方法简单，检出限低，重现性好，可多元素同时测定。而水在正常情况下，砷，汞的含量极低，因此本方法对于测定水中砷，汞是一种较理想的分析方法，是值得推广应用的。

［参考文献］

［1］中华人民共和国标准，生活饮用水标准检验方法，GB/T5750-2006.
［2］ AFS-230E原子荧光光度计使用手册，北京科创海光仪器有限公司（内部资料）。
［3］原子荧光光度计分析方法手册，北京科创海光仪器有限公司（内部资料）。
2015-6-15

附件：

用AFS.doc