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应用双道原子荧光光度计同时测定水中砷和硒的含量
发布时间：2017-11-22
现在生活饮用水砷的检测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、砷斑法、锌-硫酸系统银盐分光光度法;硒的测定采用氢化物原子荧光法、二氨基萘荧光法、氢化物原子吸收法、催化示波极谱法、二氨基联苯胺分光光度法。这些方法只能分别测定砷、硒,不但操作繁琐、又引入有害试剂,同时造成试剂浪费。作者在实践中探索了双道原子荧光光度计同时测定水中砷、硒含量的检测方法,结果较为满意,本法具有一次消化样品便可同时测定水中砷和硒含量,且操作简便、快速、干扰少、灵敏度高、分析结果稳定、节省试剂等优点。其原理为:在酸性条件下,砷、硒和硼氢化钠与酸产生新生态氢,生成氢化物气体。以惰性气体(氩气)为载体,将氢化物导入电热石英炉原子化器中进行原子化,以砷、硒空心阴极灯作激发光源,使砷、硒原子发出荧光,荧光强度在一定范围内与砷、硒含量成正比以此测定二者含量。
1材料与方法
1.1仪器与试剂
1.1.1仪器AFS-230E双道原子荧光光度计带自动进样装置(北京海光公司生产);砷、硒特制空心阴极灯,聚氟乙烯盛样管。
1.1.2试剂(1)实验用水为超纯水,所用试剂硝酸、高氯酸、氢氧化钠(钾)均为优级纯,硫脲、抗坏血酸为分析纯玻璃仪器用15%~20%硝酸浸泡24 h纯水冲洗干净。(2)砷标准储备液(100μg/mL),砷标准应用液1.0μg/mL ;硒标准储备液(100μg/mL),硒标准应用液1.0μg/mL,两种标准储备液均向国家标准物质中心购买。(3)1%硫脲、1%抗坏血酸溶液,称取5.0 g硫脲加大约50 mL纯水加热溶解,冷却后加入5.0 g抗坏血酸,用纯水稀释至500 mL。(4)2%硼氢化钠、0.2%氢氧化钠溶液,0.2%氢氧化钠溶液,称取1.0 g氢氧化钠溶于纯水中稀释至500 mL。称取硼氢化钠(NaBH4)10.0 g溶于以上500 mL 0.2%氢氧化钠溶液中。(5)5%盐酸溶液。
1.2砷、硒标准系列配制见表1。
取100 mL容量瓶6个依次编号,按表1加入砷、硒标准应用液用量。加入10 mL 1∶1盐酸,用1%硫脲、1%抗坏血酸溶液稀释至刻度。
1.3测量条件负高压300 V,灯电流A道(As)55~60 Am,B道(Se)70 Am,原子化器高度8 mm,载气流量500 mL/min、屏蔽气流量1 000 mL/min。
2结果
2.1水样测定样品预处理:取50.0 mL比色管加入40 mL水样,加入硫脲、抗坏血酸各0.5 g,加入1∶1盐酸5.0 mL,用纯水稀释至刻度摇匀放置20 min。把标准硒、砷溶液及水样倒入聚乙烯管中放于进样架上,开机后设定工作参数,待仪器稳定测定空白及标准系列荧光强度,计算工作曲线,按标准同样条件测量水样荧光强度,仪器直接读取样品水样中砷、硒浓度。注意代入稀释倍数计算。在测量条件下砷、硒标准曲线相关系数分别为砷0.999 5~0.999 8,硒0.999 6~0.999 9。
2.2仪器测量条件选择
2.2.1光电倍增管负高压的选择负高压的大小和光信号转换电流值成正比关系,加大负高压仪器的灵敏度增大,相应噪声也增大,却可能产生暗电流。当灵敏度可以满足要求时尽可能采用较低的负高压,根据经验测定砷、硒负电压在280~300V较为适宜。
2.2.2空心阴极灯电流的选择在砷、硒同时测定时,砷灯电流尤为重要,灯电流大,灵敏度高,但是过大的灯电流会缩短灯使用寿命。本实验中,选择砷50 Am、硒70 Am满足需要。
2.2.3原子化器高度(炉)的选择炉高即火焰观测高度,炉高过小易受到气象干扰,另外由于光源受到炉口所引起的反射光过强(为空白强度较高)而使检出线上升较快,精度下降,一般不少于5 mm。过高会带来灵敏度下降。致使仪器的测定精度下降[1-2]。本实验砷、硒同测原子仪器高度选8 mm。
2.2.4硼氢化钠与硼氢化钾盐的选择硼氢化钠(钾)是氢化物反应中最重要的试剂,因此硼氢化钠(钾)必须有足够的纯度以大于95%或分析纯者更佳。硼氢化钠(钾)浓度过低会分解,厂家推荐0.5%~1.0%,在实际应用中采用2.0%最佳。若用硼氢化钾代替硼氢化钠,因钾盐相对分子质量大,应该进行浓度换算以维持硼氢根的量相一致,3%硼氢化钾对应2.1%硼氢化钠,换算系数为0.7。
2.2.5介质和酸度氢化物-原子荧光法中,所用的酸必须保证较高纯度,用优级纯,同时还要检查酸中是否含有被测元素必要时先提纯,再测定硒,制备无硒硫酸,方法如下:在2 L的大烧杯中加入1 L硫酸,加入2 mL HBr,在电热板上加热至冒浓烟,如此反复进行3~4次,后两次加入少量水洗涤烧杯壁,再冒烟以便除去可能残留的HBr。同时经试验,选用5%的盐酸能排除液相干扰完成砷、硒检测,并保证废液呈酸性。
2.3检出限对试样空白进行11次重复测试,砷的检测限为0.026 4μg/L,硒为0.045 7μg/L。
2.4方法的准确度和精密度对砷、硒分别进行加标回收率试验,砷回收率为91.20%~103.25%,硒回收率为92.60%~107.50% ,见表2。对4种样品进行精密度试验,标准差为砷0.054 2~0.112 0,硒0.055 3~0.099 0,变异系数砷2.73%~3.99%,硒1.10%~5.14%,见表3。
3讨论
3.1应用AFS-230E型双道原子荧光光度计同时测定水中砷、硒,按照实验条件设置并进行严格的质量控制,可得到较为满意的测定结果。
3.2本方法一次性消化样品,即可同时测定砷、硒含量,操作简便、快速又节省试剂。
3.3生活饮用水中水源水、出厂水、二次供水及末梢水在正常情况下砷、硒含量极低,用本法测定此类水中砷、硒含量,方法简单检出限低、重现性好,并可多种元素同时测定。
摘自：中国计量测控网
