原子熒光法應(yīng)用于實驗室廢水中砷的測定

李會，蘇華，孫群寧，邵燕子，李叢妮

(陜西省石油化工研究設(shè)計院，陜西 西安 710054)

近年來隨著化學(xué)科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，各類化學(xué)實驗室特別是檢測機構(gòu)的化學(xué)實驗室需求數(shù)量不斷增加。實驗室產(chǎn)生的廢水量也在逐年遞增，實驗室廢水已成為內(nèi)部環(huán)境污染的最大危害[1-2]。為了避免實驗室廢水盲目排放帶來的環(huán)境污染問題，本文研究出一種針對實驗室廢水中有害元素砷的檢測的原子熒光法，對于檢測實驗室廢水中砷是否符合排放限值，為進(jìn)一步保護(hù)地下水源具有非常重要的意義。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

鹽酸，優(yōu)級純；氫氧化鉀、硼氫化鉀、硫脲、抗壞血酸均為分析純；砷元素標(biāo)準(zhǔn)儲備液(100 mg/L)，由國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供；氬氣(純度≥99.99%)。

XP201電子天平(讀數(shù)精度0.000 1 g)；EHA20 plus電熱板；AF-600系列原子熒光光譜儀；UPHW-Ⅳ-90T超純水機。

1.2 溶液配制

1.2.1 硼氫化鉀溶液(15 g/ L) 稱取0.5 g氫氧化鉀置于加入50 mL水的200 mL燒杯中，待完全溶解后繼續(xù)向其中加入1.5 g硼氫化鉀，用水稀釋至100 mL，搖勻，此溶液現(xiàn)用現(xiàn)配，避光保存。

1.2.2 鹽酸溶液 5+95，使用優(yōu)級純鹽酸配制。

1.2.3 硫脲-抗壞血酸溶液(50 g/L) 稱取5 g抗壞血酸和5 g硫脲，用溫水溶解并稀釋至100 mL。

1.3 不同濃度砷標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

1.3.1 砷(As)標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.1 mg/mL。

1.3.2 砷(As)標(biāo)準(zhǔn)溶液 1 μg/mL，用移液管吸取1.00 mL砷標(biāo)準(zhǔn)溶液(1.3.1節(jié))于100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。此溶液用時現(xiàn)配。

1.3.3 砷(As)標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.1 μg/mL，準(zhǔn)確吸取10.00 mL砷標(biāo)準(zhǔn)溶液(1.3.2節(jié))置于100 mL容量瓶中，加入20 mL硫脲-抗壞血酸溶液(1.2.3節(jié))和5 mL鹽酸用水稀釋至刻度，搖勻。此溶液現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.4 工作曲線的繪制

根據(jù)試樣中砷含量的大小，選擇下列曲線之一：含砷量0～2 μg，或含砷量0～5 μg。取5只50 mL容量瓶，按表1分別加入砷標(biāo)準(zhǔn)溶液(1.3.2或1.3.3節(jié))，再依次加入2.5 mL鹽酸(1.2.2節(jié))、10 mL 硫脲-抗壞血酸溶液(1.2.3節(jié))，用水稀釋至刻度，搖勻，待測。表1為加入砷標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積及相應(yīng)的砷濃度值。

表1 加入砷標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積及相應(yīng)的砷濃度

1.5 砷標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

圖1為在設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線0，1，5，10，20 μg/L 5個點時，以橫坐標(biāo)為濃度，縱坐標(biāo)為熒光強度，每個點測定3平行時所得的工作曲線圖。

圖1 砷標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

1.6 儀器工作條件

儀器工作條件見表2。

表2 儀器工作條件

1.7 樣品處理

稱取2～10 g試樣(精確到0.000 1 g)，于 50 mL 容量瓶中，加入10 mL 硫脲-抗壞血酸溶液(1.2.3節(jié))，用水稀釋至刻度，搖勻，放置30 min以上，待測。

1.8 樣品測定

開機，啟動軟件，按表2設(shè)置儀器工作參數(shù)，配置載流，儀器預(yù)熱30 min后，依次測定砷標(biāo)準(zhǔn)溶液，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。依次測定空白溶液和樣品待測液。

1.9 結(jié)果計算

砷(As)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(W)計算如下：

(1)

式中p1——試液中砷的濃度，μg/L；

p0——空白實驗溶液中砷的濃度，μg/L；

V——被測溶液的體積，mL；

m——試料質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與討論

2.1 加標(biāo)回收率

取實驗室廢水樣品5份，加入不同量的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收實驗[3]，按前述測試條件，對各加標(biāo)樣品進(jìn)行測定，加標(biāo)回收率(%)按式(2)計算，結(jié)果見表3。

表3 加標(biāo)回收率測定結(jié)果

(2)

式中D——加標(biāo)前測定值，μg/L；

E——加標(biāo)量，μg/L；

F——加標(biāo)后測定值，μg/L。

由表3可知，5份樣品的加標(biāo)回收率在95%～100%之間，符合加標(biāo)回收率誤差范圍，準(zhǔn)確度較高[4]。

2.2 精密度實驗

在表2儀器工作條件下，對10.00 μg/L砷標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行7次測定，進(jìn)行精密度數(shù)據(jù)統(tǒng)計，計算試樣的標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差[5]，結(jié)果見表4。

表4 精密度實驗

由表4可知，標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果較低，精密度結(jié)果較高。

3 結(jié)論

根據(jù)實驗室廢水中砷含量的大小，選擇合適的砷標(biāo)準(zhǔn)曲線，采用原子熒光法進(jìn)行砷含量的測定，操作簡單，檢測結(jié)果精度高，可以有效地控制實驗室廢水中有害元素砷是否符合環(huán)境排放限值要求，避免盲目排放對環(huán)境造成污染。