陳?ài)笥隆〖緯源?/p>
(1縉云縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站浙江杭州3100002青田縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站浙江杭州310000)
冷原子吸收法測(cè)定土壤和沉積物中總汞的影響因素研究
陳?ài)笥?季曉春2
(1縉云縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站浙江杭州3100002青田縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站浙江杭州310000)
冷原子吸收法測(cè)汞的靈敏度較高,是一種重要的測(cè)汞方法。通常是運(yùn)用酸性以及加熱的方式對(duì)樣品進(jìn)行氧化劑氧化預(yù)處理。本文主要通過(guò)對(duì)比土壤標(biāo)準(zhǔn)樣里的逆王水消解以及酸性高錳酸鉀預(yù)處理,明確了在標(biāo)準(zhǔn)方法之外,逆王水消解方法測(cè)定的準(zhǔn)確性、加標(biāo)回收率和重現(xiàn)性地效果更好。
冷原子吸收法;土壤和沉積物;總汞
探討土壤與沉積物試樣預(yù)處理,消解方法則是運(yùn)用HNO3-HCLO4-HF體系下的高壓密閉消解法。最終證明HNO3-HCLO4-HF體系下的高壓密閉消解法有更好的重現(xiàn)性,而且也有很高的精密度與準(zhǔn)確度,樣品回收率超過(guò)了95%,甚至可以到101%;H2SO4-HNO3-KMnO4常壓消解法重現(xiàn)性較低,而回收率在90%~110%。盡管利用其他體系下的高壓密閉消解法對(duì)底質(zhì)樣品中的汞測(cè)定具有一定研究,然而因?yàn)橥寥琅c沉積物中對(duì)Cr、Cu、Mn、Ni、Zn、Pb之類(lèi)的重金屬HNO3-HCLO4-HF測(cè)定應(yīng)用已經(jīng)比較成功了,故而在對(duì)汞或者別的重金屬元素進(jìn)行測(cè)定時(shí),預(yù)處理能夠一次性完成,也使得汞的實(shí)樣測(cè)定有了更好的預(yù)處理方法。
濃H2SO4-與濃HNO3,比例為2:1;濃HNO3-和濃HCLO4,比例為3:1;把0.5g重鉻酸鉀溶解在950mL水里,并加入50mL硝酸;高錳酸鉀溶液與5%水溶液;氯化亞錫溶液,把50g氯化亞錫和50mL濃鹽酸加入450mL水中;鹽酸羥胺溶液和10%水溶液;汞標(biāo)準(zhǔn)液,恒重為0.1354g的氯化汞,105℃溫度下烘干,稀釋重鉻酸鉀固定液到1000mL,該貯備液含汞0.1000mg/mL,使用過(guò)程中,逐漸稀釋重鉻酸鉀固定液,把它配成50μg/mL的工作液;二次交換水;CG-1A型測(cè)汞儀;SC101-1型鼓風(fēng)電熱恒溫干燥箱;WM-4型無(wú)油空氣壓縮機(jī);MRG-40型聚四氟乙烯高壓消解罐。
在50mL的比色管里稱(chēng)取定量的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液,然后使用固定液達(dá)到5mL,再加3mL硫硝混酸與10mLKMnO4溶液,搖晃均勻后靜置30min,再滴入鹽酸羥胺使之變成無(wú)色,除掉氯氣,加入水稀釋到相應(yīng)刻度,然后將之裝在反應(yīng)瓶里,并加入1mL的10%氯化亞錫,迅速蓋好,對(duì)表頭的最大讀數(shù)進(jìn)行測(cè)量[1],等到指針指到零點(diǎn)以后,再測(cè)量下一瓶溶液,參比溶液是空白試劑。
3.1對(duì)照汞的工作和標(biāo)準(zhǔn)曲線
在制作工作曲線中,先在反應(yīng)瓶里裝50mL水,把10%的SnCl2加1mL的量,馬上蓋好,空白置零,接著把0.5mL~5mL的汞標(biāo)準(zhǔn)工作液加入其中,形成系列標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn),盡管溶液體積不斷變大,且氣液比存在一定相差,不過(guò)線性還是較好,相關(guān)系數(shù)r是0.9986,比較定容在50mL的測(cè)定,讀數(shù)大致相同。通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)可知,工作曲線的靈敏度比標(biāo)準(zhǔn)曲線多1.2倍左右。
3.2鹽酸輕胺用量的影響
通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知,如果加入鹽酸羥胺立即展開(kāi)測(cè)定,鹽酸羥胺的過(guò)量并沒(méi)有什么明顯影響,10%的鹽酸羥胺允許量通常會(huì)有15mg;30min后再測(cè)定,就會(huì)非常影響結(jié)果。所以,如果立刻測(cè)定,鹽酸羥胺過(guò)量則未受什么影響。
3.3載氣流量影響
觀察載氣流量影響圖,在試驗(yàn)過(guò)程中,流量不超過(guò)0.8L/min,測(cè)定的速度不快,靈敏度不高;當(dāng)流量變?yōu)?.8L/min后,靈敏度最高,而且呈穩(wěn)定態(tài)勢(shì)。
3.4氧化亞錫用量
分別測(cè)定4m與2mL的50ppb汞,可知氯化亞錫的穩(wěn)定效果是在0.04%~2.0%間,在測(cè)定中可以加量1mL。
3.5標(biāo)準(zhǔn)里加入KMnO4后的穩(wěn)定時(shí)間
通過(guò)試驗(yàn)可知,當(dāng)把KMn04后的標(biāo)準(zhǔn)系列加入以后,能夠穩(wěn)定2h,如果放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)破壞其線性,導(dǎo)致數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。所以,測(cè)定應(yīng)該在2h內(nèi)進(jìn)行。
3.6滴加鹽酸羥胺后的穩(wěn)定時(shí)間
3.6.1對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定影響
根據(jù)實(shí)際測(cè)定來(lái)看,當(dāng)鹽酸羥胺被滴入以后,在10min到60min間溶液是穩(wěn)定的。如果放置時(shí)間不足,那么氯氣會(huì)因?yàn)闆](méi)有徹底除去以及反應(yīng)熱的冷卻不夠?qū)е聹y(cè)定偏高;反之,又會(huì)因?yàn)辂}酸羥胺的過(guò)量而導(dǎo)致還原效果不佳[2]。
3.6.2對(duì)高壓消解液的影響
試驗(yàn)中,從高壓消解角度看鹽酸羥胺用量沒(méi)有什么影響,穩(wěn)定時(shí)間比較久甚至可以等到次日再測(cè)定。
4.1試樣消解及測(cè)試
H2SO4-HNO3-KMnO4常壓法。在200mL錐形瓶里加入0.1000g100目干樣然后把3mL的H2S04-HNO3混酸、20mL去離子水、10mL5%KMnO4加進(jìn)去,再把小漏斗放瓶上,在電熱板上用低溫消解,不斷搖晃,1h后取下來(lái)放在室溫里冷卻,加入的鹽酸羥胺應(yīng)該變成紫紅色且恰好褪盡,并用水稀釋到100mL,此時(shí)再做一空白。
4.2不蒸干與蒸干情況下的高壓密閉消解法
(1)消解罐里放0.1000g100目干樣,把5mLHNO3-HClO4、HF加進(jìn)去并密閉好,在160℃的烤箱中恒溫消化5h,冷卻以后將消解罐打開(kāi),迅速放入2.0g硼酸,然后均勻攪拌,放入1mLKMnO4,以鹽酸羥胺將之滴到無(wú)色為止,接著加10mL鹽酸羥胺,稀釋到100mL,并做一空白。(2)消解方法與前述唯一不同的就是在聚四氟乙烯燒杯里放入消解液體,低溫蒸干。由此來(lái)看,高壓密閉不蒸干方法最好。
冷原子吸收法對(duì)土壤和沉積物中總汞的測(cè)定具有快速、簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),因而在實(shí)際樣品測(cè)試中也獲得了較為滿意的效果。所以,這是一種值得推廣的測(cè)試方法。
[1]周婷,張智源.熱分解——冷原子吸收法測(cè)定土壤中汞[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù),2015(06):71.
[2]丁振華,王文華.不同消解方法對(duì)土壤樣品中汞含量測(cè)定的影響[J].生態(tài)環(huán)境,2003(01):25.