摘 要:[目的]確定AFS—3100氰化物發(fā)生原子熒光光度儀測定地表水中痕量汞的最佳測定條件。[方法]以鹽酸為介質(zhì),硼氰化鉀做作為還原劑,首先將汞轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氰化物,然后用惰性氣體作為載氣,將氣態(tài)氰化物載入到石英爐中,通過高溫將其原子化,受光源的激發(fā),汞原子發(fā)射出原子熒光,其強度與待測溶液中汞元素濃度成正比。[結(jié)果]尋找出汞測定的最佳條件,即負(fù)高壓為300V,燈電流為15A,讀數(shù)時間為14s,硼氰化鉀濃度為2%,汞的檢出限為0.0110μg/l,標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)r=0.9994,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.26%,符合儀器說明書中<2%的要求。[結(jié)論]該方法檢出限低,靈敏度高,適用于地表水中痕量汞的測定。
關(guān)鍵詞:建立 氰化物發(fā)生—原子熒光法 汞
中圖分類號:TQ131.11文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2012)09(a)-0099-02
汞是銀白色的液態(tài)金屬,常溫中即有蒸發(fā)。汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì),可通過呼吸道、皮膚或消化道等不同途徑侵入人體。進入水體的無機汞離子可轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘愿蟮挠袡C汞,經(jīng)食物鏈進入人體,引起全身中毒。因此痕量汞的定量分析測定是地表水環(huán)境保護的重要問題。目前痕量汞測定的主要方法有冷原子吸收法、冷原子熒光法、雙硫腙光度法、原子熒光法。原子熒光光度法是測定水體微量、痕量汞的特效方法,具有干擾因素少,靈敏度較高等特點?;驹硎峭ㄟ^測量待測元素的汞原子蒸汽在輻射能激發(fā)下產(chǎn)生的熒光發(fā)射強度,來確定元素含量的方法。
1 設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)
1.1 主要儀器與試劑
AFS3100型雙道原子熒光光度計(北京科創(chuàng)海光公司)。
汞空心陰極燈(北京有色金屬研究總院)。
2%硼氰化鉀(介質(zhì)為0.5%氫氧化鈉)。
100mg/L汞標(biāo)準(zhǔn)溶液(國家環(huán)保總局標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究院)。
鹽酸:優(yōu)級純(上海試一試劑一廠)。
1.2 儀器條件
燈電流:15A;屏蔽氣流量:900mL/min; 負(fù)高壓:210V;讀數(shù)時間:14s;載氣流量:400mL/min;原子化器高度:8mm;讀數(shù)方式:峰面積。
1.3 基本原理
氰化物發(fā)生—原子熒光光度計是基于下列反應(yīng):
KBH4+3H2O+Hcl→H3BO3+Nacl+8H(新生態(tài)氫)
8H+Hg2+→HgH2+H2
2 結(jié)果探討
2.1 條件選擇
(1)負(fù)高壓:負(fù)高壓變大,信號強度值相應(yīng)變大,靈敏度提高,同時噪音相應(yīng)增大。負(fù)高壓變小,信號強度值相應(yīng)變小,靈敏度降低,噪音相應(yīng)減弱。不同負(fù)高壓條件下熒光強度值詳見表1。
實驗結(jié)果表明,負(fù)高壓在290~300V之間,信號強度較穩(wěn)定,熒光強度適中,且噪音較低,本實驗選擇負(fù)高壓300v。
?。?)燈電流:燈電流增強,熒光強度增大,燈電流較低時熒光強度低且不穩(wěn)定,但燈電流過高,會影響燈的使用壽命。本實驗選擇燈電流15A。不同燈電流條件下熒光強度值結(jié)果見表2。
?。?)原子化器高度:隨著原子化器高度的降低,熒光強度增大,但原子化器高度過低時會導(dǎo)致噪音過大,信號強度不穩(wěn)定。這次試驗爐高選擇12mm。
?。?)載氣流速:載氣過大,相當(dāng)于稀釋樣品的濃度,使熒光強度減小。載氣過小時氬氫焰不穩(wěn)定,影響測定結(jié)果。故選擇載氣為400ml/min,屏蔽氣為900ml/min。
(5)酸度的選擇(結(jié)果見表3)。
實驗表明,鹽酸濃度對熒光強度有直接影響。試驗中,鹽酸濃度為5%時,熒光強度最大,鹽酸濃度偏低或偏高,熒光強度值都降低。本實驗選擇鹽酸濃度為5%。
?。?)硼氰化鉀濃度選擇(結(jié)果見表4)。
實驗結(jié)果表明,KBH4濃度對熒光強度同樣有直接影響。KBH4濃度過低,其還原能力差,熒光強度偏低,KBH4濃度過高時,會附帶產(chǎn)生大量氫氣,產(chǎn)生稀釋作用,使得熒光強度同樣低,從表4可見,KBH4濃度為2%時,熒光強度最大。所以本實驗中2%濃度的KBH4為最佳試驗濃度。
2.2 檢出限
按儀器說明書上的要求對空白進行15次測定,取后面11次作統(tǒng)計分析,相關(guān)系數(shù)為0.9994,檢出限為0.011μg/l。
2.3 精密度實驗
連續(xù)測定濃度為10.0μg/l汞標(biāo)準(zhǔn)溶液11次,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.26%。符合儀器說明書上<2%。
2.3 自控樣結(jié)果
自控樣由國家環(huán)境保護總局標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所生產(chǎn),按實驗條件對考核樣進行分析,結(jié)果為12.9μg/l,而自控樣所給定的實驗值范圍為:13.1±1.7μg/l。所測結(jié)果達到標(biāo)準(zhǔn)要求。
3 結(jié)語
AFS—3100型原子熒光光度計測定地表水中的汞,選擇該儀器最佳實驗條件,合適的酸介質(zhì)濃度。汞的檢出限為0.011μg/l,標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)為0.9994,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.26%,自控樣的測定值和在準(zhǔn)值區(qū)間范圍內(nèi),滿足要求。該方法操作簡單,準(zhǔn)確度較高,精密度好。但由于水中汞的含量很低,且汞的測定很容易受干擾,因此對實驗室環(huán)境要求較