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原子荧光测定水中的砷\\汞\\硒
作者：刘坤 王如洁
来源：《科技创新导报》2011年第07期
摘要:原子荧光法测定测定水中的汞、砷和硒灵敏度高,精度高,抗干扰强等优点,并且操作简单,快捷。利用本方法测量水中汞、砷、硒的结果令人满意。 关键词:原子荧光测定水中汞、砷、硒
中图分类号:TU991 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(a)-0081-02 1 引言
在水质检测中,测定砷、汞和硒的方法有很多,但是普遍存在灵敏度低,干扰性大,操作复杂等问题,而用原子荧光法测定测定水中的砷和硒具有谱线简单,灵敏度高,检出限低的优点,并且适用于多种元素的同时分析。
2 测定原理及实验步骤 2.1 测定原理
在酸性介质中加入硼氢化钾溶液,使三价砷,四价硒分别形成砷化氢,硒化氢气体,使二价汞还原成元素汞,用氩气做载气导入石英管原子化器中,进而在氩氢火焰中原子化。基态原子受特种阴极灯光源的激发,产生原子荧光,通过检测原子应该的相对强度,利用原子荧光强度与溶液中的砷、硒、汞的含量成正比的关系,计算样品溶液中相对应的成分的含量。 2.2 试剂
本方法所用的试剂纯度均为优级纯,测定用水为去离子水或者是同等纯度的水。
1.0%硼氢化钾溶液:先称取2.5克KOH放入离子水中,待完全溶解后再加入5克KBH4,溶解后摇匀,临用现配。
载流(5%的盐酸溶液):吸取25mL浓盐酸,用纯水稀释至500mL。 10%硫脲溶液:称取10克硫脲,微热溶于100mL去离子水中。 砷、汞、硒标准储备液均有国家标准物质研究中心提供。
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2.3 样品的前处理方法
清洁的地表水和地下水可以直接取样进行测定。污水按下述步骤进行预处理。 取50mL污水样于100mL锥形瓶中,加入新配制的HNO3-HCLO4(1+1)5mL,于电热板上加热至冒白烟后,取下冷却,再加入5mL(1+1)加热至黄褐色烟冒尽,冷却后用水转移到50mL容量瓶中,定容,摇匀。
测汞消解时加入KMNO4保持紫红色不退。 2.4 样品的测定
取20.0mL水样或者经过预处理的水样于50mL比色管中,加入3mL盐酸,10%硫脲2mL,混匀,放置20min后上机测定。
3 检测仪器及测定条件的选择 3.1 检测仪器
北京吉天生产的AFS-9130双道原子荧光光度计砷、汞、硒空心阴极灯。 3.2 测定条件的选择 (1)光电倍增负高压
负高压越大,放大倍数越大,但同时暗电流等噪声也相应增大,当负高压在200V～500V之间时,光电倍增管的信号噪声比是恒定的,在满足分析要求的前提下,尽量不要把光电倍增管的负高压设置的太高。经试验证明,选择270V比较理想。 (2)灯电流的设置
灯电流的大小决定激发光源发射强度的大小,在一定的范围内随灯电流增加荧光强度增大,但是如果灯电流过大,会发生自吸现象,并且噪声也会增大,同时灯的寿命缩短。我们选择的汞灯的是40mA,砷灯60mA,硒灯80mA。 (3)原子化器温度的选择
当氢化物通过石英炉芯进入氩氢火焰原子化之前,适当的预加热温度可以提高原子化效率,减少猝灭效应和气相干扰。实验表明,在石英炉芯内的温度为200℃时为最佳预加热温度。
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(4)气流量的选择
载气流量小,氩氢火焰不稳定,测量的重现性差,载气流量大,原子蒸汽被稀释,测量的荧光信号降低。我们测汞时选择500mL/min的载气量,测砷、硒时选择400mL/min。
屏蔽气流量小时,氩氢火焰肥大,信号不稳定,屏蔽气流量过大时,氩氢火焰细长,信号不稳定且灵敏度降低,我们测汞时选择的屏蔽气流量为1000mL/min,做砷、硒时选择的为800mL/min。 (5)酸度的影响
酸度对检测时灵敏度的影响很大,随盐酸浓度的增加,荧光的信号也增加,当盐酸的浓度到达5%时,信号趋于稳定。而5%的盐酸浓度对测汞无影响,所以我们采用5%的盐酸做载流。 现将检测条件列表如表1。
4 标准曲线的制作及结果
我们只需配置标准系列的最高浓度,其他的浓度按事先输入软件中的设置自动配制完成。标准系列见表2,结果见表3。
5 实验样品的测定
用本方法对流溪河的3个断面进行测量,每个点连续进样5次(结果取其平均值),其测量结果如下表。
汞的测量结果如表4。 砷的测量结果如表5。 硒的测量结果如表6。
由上述测量数据来看,汞的加标回收率平均为99.3%,相对标准偏差平均为3.67%;砷的加标回收率平均为97.9%,相对标准偏差平均为1.63%;硒的加标回收率平均为99.1%,相对标准偏差平均为1.97%。 6 结语
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原子荧光法测定测定水中的汞、砷和硒灵敏度高,精度高,抗干扰强等优点,并且操作简单,快捷。利用本方法测量水中汞、砷、硒的结果令人满意。 参考文献
[1] 原子荧光应用手册[M].北京吉天仪器有限公司.
[2] 国家环境保护总局.水和废水监测分析方法(第四版)[M].中国环境科学出版社,2002.
