趙林同，沈 珂，陳俊宇，楊偉翔，付 銘

（新疆維吾爾自治區(qū)分析測(cè)試研究院，新疆 烏魯木齊 830011）

近些年來，我國對(duì)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和環(huán)保工作進(jìn)行全面展開，污水中的銻被列為監(jiān)測(cè)項(xiàng)目之一。銻對(duì)生物和人體有慢性毒性和致癌性，環(huán)境中的銻污染來自兩部分，一是人為污染，包括含銻的生活垃圾，采礦作業(yè)造成的粉末、污水、殘?jiān)?，燃油和發(fā)電站所用的煤炭等含銻燃料的燃燒［1］。二是自然污染，這是指聚集銻地區(qū)如銻礦區(qū)，一些溫水泉和地?zé)岬貛б蚱涮赜械牡刭|(zhì)條件構(gòu)成附近環(huán)境的銻含量較高現(xiàn)象。人為排放的影響，天然水體將最終成為大部分銻的環(huán)境歸宿。我國也對(duì)環(huán)境中的銻作了相應(yīng)的限值規(guī)定。我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）和《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》（GB/T5750-2006）中均將銻的限值定為5μg/L。一般飲用水和地表水中銻的含量較低（＜3.00μg/L），使用化學(xué)法［2］分析由于靈敏度低，難以得到滿意的結(jié)果，而采用氫化物發(fā)生原子熒光法，由于其靈敏度高、重現(xiàn)性好、線性范圍寬、操作簡便、快速、基體干擾少、節(jié)省試劑等優(yōu)點(diǎn)可得到較好效果。本文考察了pH、硼氫化鈉濃度等因素對(duì)分析靈敏度的影響，提出了一種適介水中痕量銻的分析方法。AFS-933型原子熒光光度計(jì)采用自動(dòng)進(jìn)樣技術(shù)，減少了人為誤差，校準(zhǔn)曲線的線性更好，測(cè)定的數(shù)據(jù)質(zhì)量更高。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)方法

本次實(shí)驗(yàn)以對(duì)硼氫化鉀濃度、抗壞血酸、鹽酸等條件進(jìn)行分析，從而優(yōu)化原子熒光測(cè)定水中痕量銻的條件。

1.2 硼氫化鈉濃度對(duì)測(cè)量的影響探究

1.2.1 試劑

1）硼氫化鈉溶液：分別將6.0g硼氫化鉀與1.2gNaOH、8.0g硼氫化鉀與1.6gNaOH、10.0g硼氫化鉀與2.0gNaOH、12.0g硼氫化鉀與2.4gNaOH、14.0g硼氫化鉀與2.8gNaOH溶于500mL容量瓶中，并定容至500mL，硼氫化鉀質(zhì)量濃度分別為12、16、20、24、28g/L。

2）硫脲—抗壞血酸溶液：稱取10.0g硫脲加入80mL純水，加熱溶解，冷卻后加入10.0g抗壞血酸，稀釋至100mL。

3）鹽酸溶液（5%），用作載流。

4）銻標(biāo)準(zhǔn)使用液（0.1mg/L）。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1）分別取標(biāo)準(zhǔn)使用液0、1、3、5、7、10mL于100mL容量瓶中，都加入5mL濃鹽酸、5mL硫脲—抗壞血酸溶液，混勻定容到100mL，標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度分別為 0、1、3、5、7、10μg/L。

2）再取150mL水樣搖勻后平分加入到另外三個(gè)100mL容量瓶中，并分別加標(biāo)準(zhǔn)使用液 0、1、2mL，均加入5mL濃鹽酸、5mL硫脲—抗壞血酸溶液，混勻定容到100mL。

3）分別對(duì)不同濃度的硼氫化鈉的條件進(jìn)行測(cè)量。

4）儀器測(cè)定

設(shè)定條件：負(fù)高壓：300 V，原子化器高度：8 mm，讀數(shù)時(shí)間：10s，載氣流量：300 mL/min，燈電流：70mA。

測(cè)定：開機(jī)，設(shè)定儀器條件，點(diǎn)燃原子化器爐絲，穩(wěn)定30min后開始測(cè)定，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3 抗壞血酸對(duì)測(cè)量的影響探究

1.3.1 試劑

1）NaOH溶液（2g/L）：1g氫氧化鈉溶于500mL純水中；

2）硼氫化鈉溶液（20g/L）：10.0g硼氫化鉀溶于500mL 2g/L NaOH溶液中；

3）硫脲溶液：稱取10.0g硫脲加入80mL純水，加熱溶解，冷卻后稀釋至100mL；

4）鹽酸溶液（5%），用作載流；

5）銻標(biāo)準(zhǔn)使用液（0.1mg/L）。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1）分別取標(biāo)準(zhǔn)使用液0、1、3、5、7、10mL于100mL容量瓶中，均加入5mL濃鹽酸、5mL硫脲溶液，混勻定容到100mL，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度分別為0、1、3、5、7、10μg/L。

2）再取150mL水樣搖勻后平分加入到另外三個(gè)100mL容量瓶中，并分別加標(biāo)準(zhǔn)使用液 0、1、2mL，均加入5mL濃鹽酸、5mL硫脲溶液，混勻定容到100mL。

3）儀器測(cè)定：同1.2.2（4）。

1.4 鹽酸對(duì)測(cè)量的影響探究

1.4.1 試劑

1）NaOH溶液（2g/L）：1g氫氧化鈉溶于500mL純水中；

2）硼氫化鈉溶液（20g/L）：10.0g硼氫化鉀溶于500mL 2g/L NaOH溶液中；

3）硫脲—抗壞血酸溶液：稱取10.0g硫脲加入80mL純水，加熱溶解，冷卻后加入10.0g抗壞血酸，稀釋至100mL；

4）鹽酸溶液（5%），用作載流；

5）銻標(biāo)準(zhǔn)使用液（0.1mg/L）。

1.4.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1）分別取標(biāo)準(zhǔn)使用液0、1、3、5、7、10mL于100mL容量瓶中，均加入5mL硫脲—抗壞血酸溶液，混勻定容到100mL，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度分別為0、1、3、5、7、10μg/L。

2）再取150mL水樣搖勻后平分加入到另外三個(gè)100mL容量瓶中，并分別加標(biāo)準(zhǔn)使用液 0、1、2mL，都加入5mL硫脲—抗壞血酸溶液，混勻定容到100mL。

3）儀器測(cè)定：同1.2.2（4）。

2 結(jié)果與討論

2.1 硼氫化鈉濃度的選擇

硼氫化鈉作為體系中氫化物發(fā)生的還原劑，對(duì)方法的靈敏度、準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性有非常大的影響，濃度過高，氫氣產(chǎn)生過量，靈敏度降低，并引起液相、氣相干擾；過低氫化物難以形成。試驗(yàn)了濃度分別為12、16、20、24 g/L和28g/L硼氫化鈉對(duì)銻熒光強(qiáng)度的影響，并測(cè)得各濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖1）和樣品濃度（表1）。

圖1 不同硼氫化鈉濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

試驗(yàn)表明，硼氫化鈉濃度在16g/L到24g/L范圍內(nèi)的各濃度條件下的熒光強(qiáng)度都基本穩(wěn)定。

根據(jù)表1中的線性曲線相關(guān)系數(shù)和平均加標(biāo)回收率綜合考慮，選擇硼氫化鈉濃度20g/L為最優(yōu)條件。

表1 不同硼氫化鈉濃度的測(cè)量數(shù)據(jù)分析

2.2 不加抗壞血酸的影響分析

抗壞血酸作為HG-AFS測(cè)定水中痕量銻的方法中的還原劑，對(duì)測(cè)定水中銻濃度起到重要且必不可少的作用。作為優(yōu)化探究之一，對(duì)不加抗壞血酸的條件也做了試驗(yàn)，并測(cè)得各天數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖2）和樣品濃度（表2）。

圖2 放置不同天數(shù)的不加抗壞血酸條件的標(biāo)準(zhǔn)曲線

試驗(yàn)證明了不加抗壞血酸測(cè)量出的熒光強(qiáng)度波動(dòng)較大，且隨著天數(shù)的增加，波動(dòng)增大。

表2 放置不同天數(shù)的不加抗壞血酸條件的數(shù)據(jù)分析

根據(jù)表二中的線性曲線相關(guān)系數(shù)和平均加標(biāo)回收率分析，不加抗壞血酸影響顯著，原因之一是測(cè)量時(shí)待測(cè)物在亞穩(wěn)定時(shí)被空氣所氧化，導(dǎo)致計(jì)算的濃度不準(zhǔn)確，因此不加抗壞血酸不能作為優(yōu)化方案。

2.3 不加鹽酸的影響分析

鹽酸在測(cè)定水中銻濃度起到重要且必不可少的作用，它為測(cè)定時(shí)提供一個(gè)酸性環(huán)境。作為優(yōu)化探究之一，對(duì)不加鹽酸的條件也做了試驗(yàn)，并測(cè)得各天數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖3）和樣品濃度（表3）。

圖3 放置不同天數(shù)的不加鹽酸條件的標(biāo)準(zhǔn)曲線

試驗(yàn)證明了不加鹽酸測(cè)量出的熒光強(qiáng)度波動(dòng)明顯，且隨著天數(shù)的增加，波動(dòng)增大。

表3 放置不同天數(shù)的不加鹽酸條件的數(shù)據(jù)分析

根據(jù)表3中的線性曲線相關(guān)系數(shù)和平均加標(biāo)回收率分析，不加鹽酸影響顯著，計(jì)算的濃度不準(zhǔn)確，因此不加鹽酸不能作為優(yōu)化方案。

3 優(yōu)化條件的整合試驗(yàn)

整合已知的各最佳條件，即選擇20g/L硼氫化鉀溶液、5mL濃鹽酸、5mL硫脲—抗壞血酸溶液，從而測(cè)出標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖4。

圖4 優(yōu)化條件后的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

試驗(yàn)證明了該優(yōu)化條件可靠，測(cè)出熒光強(qiáng)度與銻的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)為0.9999，并測(cè)出樣本的濃度和加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，通過計(jì)算的到加標(biāo)回收率為100.4%（表4）。

表4 優(yōu)化條件后的數(shù)據(jù)分析

4 結(jié)論與展望

本文試驗(yàn)測(cè)定了原子熒光測(cè)量水中痕量銻的優(yōu)化條件，硼氫化鉀濃度選擇20g/L、加鹽酸、加硫脲-抗壞血酸等條件時(shí)，測(cè)得水樣中銻含量更加準(zhǔn)確。在此，作者也希望將來還有機(jī)會(huì)繼續(xù)能探究出更多原子熒光測(cè)量水中痕量銻的優(yōu)化條件。