張 靜 邊 疆 郭淑英
銻是銀白色的金屬,銻元素及其化合物常見于采礦、合金、醫(yī)療、化工、印刷鑄字、半導體材料等。人接觸銻的途徑包括職業(yè)接觸及環(huán)境污染,銻劑其化合物對人體胃腸黏膜有刺激作用,如攝入達到中毒劑量會引起劇烈嘔吐、腹痛、腹瀉等癥狀。銻中毒目前尚無特異的化驗診斷指標,常以尿銻作為接觸指標之一。多采用5-Br-PADAP分光光度法測定尿銻[1],該方法操作繁瑣且靈敏度不高。氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法是近年來快速發(fā)展起來的技術,具有靈敏度高、干擾少、操作簡便等優(yōu)點,在環(huán)境、衛(wèi)生領域得到廣泛應用[2-5]。本文研究了氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法(HGAFS)測定尿中銻的含量,方法簡便、快速,可靠,結果報告如下。
1 實驗部分
1.1 儀器 AFS-230型原子熒光光譜儀(北京海光儀器公司);銻特種空心陰極燈(北京有色金屬研究院)。
1.2 主要試劑
1.2.1 銻標準儲備液 500 mg/L(國家標準溶液,介質為4 mol/L HCl,GSBG62043-90)。
吸取銻標準儲備液于容量瓶中,并逐級稀釋成100 ng/ml的銻標準使用溶液,介質為φ=10%的鹽酸。
1.2.2 還原掩蔽劑 稱取0.5 g/L-半胱氨酸于200 ml燒杯中,溶于100 ml水,即為5 g/L L-半胱氨酸溶液。
混合還原掩蔽劑:稱取5 g硫脲、5 g抗壞血酸及5 g碘化鉀于200 ml燒杯中,溶于100 ml水,即為50 g/L硫脲-50 g/L抗壞血酸-50 g/L碘化鉀混合溶液。
1.2.3 20 g/L KBH4水溶液 稱取2.0 g KBH4(AR)溶于0.5%KOH水溶液中并定容至100 ml。所用試劑皆為分析純或優(yōu)級純。
1.3 儀器工作條件 負高壓300V;銻空心陰極燈電流,80 mA;負高壓300 V;原子化器高度8 mm;氬氣流速:載氣400 ml/min;屏蔽氣1000 ml/min;測量方式,標準曲線法;讀數(shù)方式,峰面積;讀數(shù)延遲時間,1.0 s;讀數(shù)時間,10.0 s。
1.4 測定方法
1.4.1 標準曲線的繪制 吸取100ng/mL的銻標準使用溶液0.00、0.25、0.50、1.00、2.00、2.50 ml于一系列25 ml比色管中,加5 ml還原掩蔽劑,1.5 ml濃HCl,用水定容至刻度,搖勻,相當于含Sb0、1.00、2.00、4.00、8.00、10.00 μg/L,放置30 min,待測。
1.4.2 樣品溶液的制備 分別精密稱取尿和標準物質茶葉各約0.5 g于壓力消解罐中,加5 ml硝酸及2 ml過氧化氫浸泡過夜后,置140℃恒溫烘箱4 h。次日取出后,加少許水在電熱板上加熱至消解液約2 ml時取下,轉移至50 ml容量瓶中并定容至刻度。同時做樣品空白。
分別吸取10 ml制備液于25 ml比色管中,從加5 ml還原掩蔽劑及1.5 ml濃HCl,用水定容至刻度,測定同標準系列操作。
2 結果與討論
2.1 硼氫化鉀溶液含量的影響 硼氫化鉀作為還原劑直接影響熒光強度,當流速固定時,隨著硼氫化鉀溶液濃度的增加,熒光強度亦逐漸增加。當硼氫化鉀濃度>25 g/L時,由于反應生成的氫氣量太大,火焰噪聲明顯增加,增加了信噪比,使測定數(shù)值的重現(xiàn)性變差,而且試劑用量大,增加了成本。濃度太小則反應速度慢,甚至反應不完全,出峰緩慢,且熒光信號降低。本研究選擇硼氫化鉀的濃度為20 g/L。
2.2 還原掩蔽劑用量的影響 由于消解后的樣品中大多數(shù)Sb以高價態(tài)Sb5+存在,直接用KBH4還原不完全,容易造成結果偏低,本文試驗L-半胱氨酸、硫脲、硫脲-抗壞血酸及硫脲-抗壞血酸-碘化鉀作預還原劑,對還原效果進行比較。結果表明L-半胱氨酸和硫脲-抗壞血酸-碘化鉀混合還原劑的還原效果相似。但采用抗壞血酸、硫脲或碘化鉀作為還原劑,還原速度慢,容易褐變,穩(wěn)定度不理想,并且對反應酸度要求較高。同時試驗了1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00 g/L L-半胱氨酸溶液對測定結果的影響,當L-半胱氨酸用量為4.0 g/L時,熒光信號強度開始出現(xiàn)平臺,Sb的熒光強度趨于穩(wěn)定。故本研究選擇采用5 g/L L-半胱氨酸溶液作為預還原劑。L-半胱氨酸還對Cu2+、Co2+、Ni2+等干擾離子有掩蔽作用。
2.3 介質及酸度的選擇 酸介質及酸度影響氫化物的產(chǎn)生效率。本文采用鹽酸、硝酸、高氯酸、硫酸4種介質進行試驗,結果表明,采用鹽酸介質時,熒光強度最大。由于不同價態(tài)的銻具有不同的氫化反應速度,Sb(Ⅲ)的靈敏度要比相同濃度的Sb(Ⅴ)高約1.5倍,為提高靈敏度,在測定之前,加入L-半胱氨酸,使Sb(Ⅴ)還原成Sb(Ⅲ)。不同的酸度對測定銻的靈敏度也有影響,酸度增大其熒光強度也增大,樣品酸度在5%~20%時,熒光強度穩(wěn)定。本研究選擇樣品、標準系列及載流溶液的酸度均為5%。
2.4 準確度 稱取6個批次的樣品,加入銻標準溶液(5.0 μg/L)后連同樣品、樣品空白一同消化,然后按本法分別測定6次。銻測得平均值為9.2 μg/L;銻回收率為94.7%,銻的相對標準偏差為1.69%。
2.5 線性范圍及檢出限 以試劑空白和Sb標準使用溶液連續(xù)進行至少22次交替測定,根據(jù)公式D=(ρ/X)3S計算出該方法的檢出限為0.027 μg/L,線性范圍為0~10 μg/L,相關系數(shù)r=0.999 9,回歸方程Y=-4.41+32.33X。
2.6 干擾及消除 由于L-半胱氨酸較抗壞血酸、硫脲或碘化鉀具有顯著的去干擾作用和一定的增敏作用,本研究對于干擾比較嚴重的銅、鈷、鎳、砷、硒、汞等元素進行了試驗,結果表明:100倍量的銅、鈷和鎳,10倍砷、硒和汞離子均不干擾樣品的測定。
2.7 樣品分析結果 用本法對標準物質茶葉、尿按本法分別測定6次。茶葉中銻的平均值0.055(GBW07605 銻的標準值為0.056±0.006μg/g) W/10-6,相對標準偏差3.51%;尿中銻的平均值0.0104 W/10-6,相對標準偏差分別為2.69%。
3 小結
試驗結果表明,本法的精確度和準確度及線性關系均獲得滿意結果,比濕消解更簡便,快速,完全,消耗試劑少,從而減少雜質的帶入,大大降低空白值,提高檢測結果的準確性。HGAFS法測定尿中銻,簡化操作,提高檢測速度,靈敏度好,準確度高等優(yōu)點,值得推廣應用。
參 考 文 獻
[1] 徐伯洪,閆慧芳.工作場所有害物質監(jiān)測方法.中國人民公安大學出版社,2003:32-34.
[2] 許春向.現(xiàn)代衛(wèi)生化學.人民衛(wèi)生出版社,2000:760-763.
[3] 郭淑英,張秀榮,馮波,等.人參蜜片中砷和銻原子熒光光譜法測定.中國公共衛(wèi)生,2008,24(2):250-251.
[4] 邊學武,馬全,郭淑英.原子熒光光譜法測定牛奶中砷和銻.中國衛(wèi)生檢驗雜志,2007,17(11):2087-2088.
[5] 張錦茂,陳浩,張勤.用于氫化物原子熒光光譜法中特種空心陰極燈某些性能的研究.光譜學與光譜分析,1994,14(4):89.
[6] 勾艷玲,王璟,高宏航.飲用水中砷和硒的原子熒光光譜法同時測定.中國公共衛(wèi)生,2006,22(6):708.