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應用雙道原子熒光光度計同時測定水中砷和硒的含量

發布時間:2017-11-22

現在生活飲用水砷的檢測采用氫化物原子熒光法、二乙氨基二硫代甲酸銀分光光度法、砷斑法、鋅-硫酸系統銀鹽分光光度法;硒的測定采用氫化物原子熒光法、二氨基萘熒光法、氫化物原子吸收法、催化示波極譜法、二氨基聯苯胺分光光度法。這些方法只能分別測定砷、硒,不但操作繁瑣、又引入有害試劑,同時造成試劑浪費。作者在實踐中探索了雙道原子熒光光度計同時測定水中砷、硒含量的檢測方法,結果較為滿意,本法具有一次消化樣品便可同時測定水中砷和硒含量,且操作簡便、快速、干擾少、靈敏度高、分析結果穩定、節省試劑等優點。其原理為:在酸性條件下,砷、硒和硼氫化鈉與酸產生新生態氫,生成氫化物氣體。以惰性氣體(氬氣)為載體,將氫化物導入電熱石英爐原子化器中進行原子化,以砷、硒空心陰極燈作激發光源,使砷、硒原子發出熒光,熒光強度在一定范圍內與砷、硒含量成正比以此測定二者含量。

1材料與方法

1.1儀器與試劑

1.1.1儀器AFS-230E雙道原子熒光光度計帶自動進樣裝置(北京海光公司生產);砷、硒特制空心陰極燈,聚氟乙烯盛樣管。

1.1.2試劑(1)實驗用水為超純水,所用試劑硝酸、高氯酸、氫氧化鈉(鉀)均為優級純,硫脲、抗壞血酸為分析純玻璃儀器用15%~20%硝酸浸泡24 h純水沖洗干凈。(2)砷標準儲備液(100μg/mL),砷標準應用液1.0μg/mL ;硒標準儲備液(100μg/mL),硒標準應用液1.0μg/mL,兩種標準儲備液均向國家標準物質中心購買。(3)1%硫脲、1%抗壞血酸溶液,稱取5.0 g硫脲加大約50 mL純水加熱溶解,冷卻后加入5.0 g抗壞血酸,用純水稀釋至500 mL。(4)2%硼氫化鈉、0.2%氫氧化鈉溶液,0.2%氫氧化鈉溶液,稱取1.0 g氫氧化鈉溶于純水中稀釋至500 mL。稱取硼氫化鈉(NaBH4)10.0 g溶于以上500 mL 0.2%氫氧化鈉溶液中。(5)5%鹽酸溶液。

1.2砷、硒標準系列配制見表1。

取100 mL容量瓶6個依次編號,按表1加入砷、硒標準應用液用量。加入10 mL 1∶1鹽酸,用1%硫脲、1%抗壞血酸溶液稀釋至刻度。

1.3測量條件負高壓300 V,燈電流A道(As)55~60 Am,B道(Se)70 Am,原子化器高度8 mm,載氣流量500 mL/min、屏蔽氣流量1 000 mL/min。

2結果

2.1水樣測定樣品預處理:取50.0 mL比色管加入40 mL水樣,加入硫脲、抗壞血酸各0.5 g,加入1∶1鹽酸5.0 mL,用純水稀釋至刻度搖勻放置20 min。把標準硒、砷溶液及水樣倒入聚乙烯管中放于進樣架上,開機后設定工作參數,待儀器穩定測定空白及標準系列熒光強度,計算工作曲線,按標準同樣條件測量水樣熒光強度,儀器直接讀取樣品水樣中砷、硒濃度。注意代入稀釋倍數計算。在測量條件下砷、硒標準曲線相關系數分別為砷0.999 5~0.999 8,硒0.999 6~0.999 9。

2.2儀器測量條件選擇

2.2.1光電倍增管負高壓的選擇負高壓的大小和光信號轉換電流值成正比關系,加大負高壓儀器的靈敏度增大,相應噪聲也增大,卻可能產生暗電流。當靈敏度可以滿足要求時盡可能采用較低的負高壓,根據經驗測定砷、硒負電壓在280~300V較為適宜。

2.2.2空心陰極燈電流的選擇在砷、硒同時測定時,砷燈電流尤為重要,燈電流大,靈敏度高,但是過大的燈電流會縮短燈使用壽命。本實驗中,選擇砷50 Am、硒70 Am滿足需要。

2.2.3原子化器高度(爐)的選擇爐高即火焰觀測高度,爐高過小易受到氣象干擾,另外由于光源受到爐口所引起的反射光過強(為空白強度較高)而使檢出線上升較快,精度下降,一般不少于5 mm。過高會帶來靈敏度下降。致使儀器的測定精度下降[1-2]。本實驗砷、硒同測原子儀器高度選8 mm。

2.2.4硼氫化鈉與硼氫化鉀鹽的選擇硼氫化鈉(鉀)是氫化物反應中最重要的試劑,因此硼氫化鈉(鉀)必須有足夠的純度以大于95%或分析純者更佳。硼氫化鈉(鉀)濃度過低會分解,廠家推薦0.5%~1.0%,在實際應用中采用2.0%最佳。若用硼氫化鉀代替硼氫化鈉,因鉀鹽相對分子質量大,應該進行濃度換算以維持硼氫根的量相一致,3%硼氫化鉀對應2.1%硼氫化鈉,換算系數為0.7。

2.2.5介質和酸度氫化物-原子熒光法中,所用的酸必須保證較高純度,用優級純,同時還要檢查酸中是否含有被測元素必要時先提純,再測定硒,制備無硒硫酸,方法如下:在2 L的大燒杯中加入1 L硫酸,加入2 mL HBr,在電熱板上加熱至冒濃煙,如此反復進行3~4次,后兩次加入少量水洗滌燒杯壁,再冒煙以便除去可能殘留的HBr。同時經試驗,選用5%的鹽酸能排除液相干擾完成砷、硒檢測,并保證廢液呈酸性。

2.3檢出限對試樣空白進行11次重復測試,砷的檢測限為0.026 4μg/L,硒為0.045 7μg/L。

2.4方法的準確度和精密度對砷、硒分別進行加標回收率試驗,砷回收率為91.20%~103.25%,硒回收率為92.60%~107.50% ,見表2。對4種樣品進行精密度試驗,標準差為砷0.054 2~0.112 0,硒0.055 3~0.099 0,變異系數砷2.73%~3.99%,硒1.10%~5.14%,見表3。

3討論

3.1應用AFS-230E型雙道原子熒光光度計同時測定水中砷、硒,按照實驗條件設置并進行嚴格的質量控制,可得到較為滿意的測定結果。

3.2本方法一次性消化樣品,即可同時測定砷、硒含量,操作簡便、快速又節省試劑。

3.3生活飲用水中水源水、出廠水、二次供水及末梢水在正常情況下砷、硒含量極低,用本法測定此類水中砷、硒含量,方法簡單檢出限低、重現性好,并可多種元素同時測定。

摘自:中國計量測控網


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