同时、快速测定饮用水中微量砷和汞
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2015年08月01日 15:31:36
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  中图分类号:X83  文献标识码:C  文章编号:1000-4602(2000)05-0051-021 测定方法1.1 原理  在酸性条件下,以硼氢化钾为还原剂,使砷生成砷化氢,使二价汞还原成元素汞,由载气(氩气)载入石英原子化器,在特种砷、汞空心阴极灯的发射光照射下产生原子荧光,其荧光强度在一定范围内与砷、汞含量成正比。1.2 试剂  本方法所用试剂纯度为优级纯或分析纯,测定用水为去离子水。

   中图分类号:X83
   文献标识码:C
   文章编号:1000-4602(2000)05-0051-02
1 测定方法
1.1 原理
  在酸性条件下,以硼氢化钾为还原剂,使砷生成砷化氢,使二价汞还原成元素汞,由载气(氩气)载入石英原子化器,在特种砷、汞空心阴极灯的发射光照射下产生原子荧光,其荧光强度在一定范围内与砷、汞含量成正比。

1.2 试剂
  本方法所用试剂纯度为优级纯或分析纯,测定用水为去离子水。
  氢氧化钠溶液(0.5%):称取0.5 g氢氧化钠溶于纯水中,稀释至100 mL。
  硼氢化钾溶液(2.0%):称取硼氢化钾2.0 g溶于100 mL的0.5%氢氧化钠溶液中,混合均匀。
  载流(10%盐酸溶液):吸取50 mL浓盐酸,用纯水稀释至500 mL。
  硫脲-抗坏血酸溶液:称取10.0 g硫脲加约80 mL纯水,加热溶解,放置冷却后,向其中加入10.0 g抗坏血酸,稀释至100 mL。
  砷标准储备液(1.00 mg/mL):由国家标准物质研究中心提供。
  汞标准储备液(1.00 mg/mL):由国家标准物质研究中心提供。

1.3 样品前处理方法
  对于透明度高、悬浮物少的水样,取摇匀的样品17.5 mL于50 mL的比色管中,直接加入5 mL盐酸,2.5 mL硫脲-抗坏血酸溶液至25 mL,放置20 min待测。对于透明度差、悬浮物多的水样,取摇匀的样品5 mL,加入1∶1王水2 mL,在水浴锅中(100 ℃)加热1 h,冷却后加入2.5 mL硫脲-抗坏血酸溶液,定容至25 mL待测。


2 仪器
2.1 检测仪器
  AFS—2201型双道原子荧光光度计。
  编码砷空心阴极灯,编码汞空心阴极灯。

2.2 仪器测定条件的选择
  选择仪器测定条件时需要考虑的主要内容有:
  ① 负高压的设定
  负高压与仪器的灵敏度有直接关系,灵敏度随负高压的增高而增加,但负高压太高会增加暗电流和噪声,基线随之漂移,严重影响其稳定性,过低则会使灵敏度下降。试验证明,选用300 V比较理想。
  ② 灯电流的设定
  试验表明,灯电流与荧光强度呈线性关系,灯电流的增大可以使砷、汞的检测灵敏度提高,但灯电流太高会缩短砷、汞灯的使用寿命。实际测定时,若检测灵敏度已够,应选择较低的灯电流,一般在15~30 mA之间为好。
  ③ 炉温的设定
  适当升高炉温可以赶走残留的砷、汞,还可以防止微粒水珠产生散射干扰,但炉温过高,灵敏度会下降。试验证明,选择炉温在300 ℃比较好。
  ④ 载气流量试验
  载气流量太小时,不能有效地把氢化物载入原子化器;流量太大时,氢化物被释放。一般选用300 mL/min。
  ⑤ 屏蔽气流量试验
  屏蔽气可以防止周围大气的渗入,保证了荧光效率的高效稳定。一般选用700 mL/min。
  ⑥ 酸度的影响
  酸度对砷检测灵敏度的影响很大,通常随着盐酸浓度的增加,荧光信号也增大,当盐酸浓度达到10%以后,信号趋于稳定,而5%~30%的盐酸对汞测定无影响。考虑到酸度对仪器的腐蚀等原因,本法选用10%盐酸作为介质。
  现将试验采用的检测条件列于表1。
表1 试验采用的检测条件
A道:砷灯
灯电流 30 mA 屏蔽气流量 700 mL/min
负电压 300 V 读出时间 10.0 s
原子化温度 300 ℃ 延迟时间 0 s
原子化高度 8.0 mm 读出方式 峰面积法
载气流量 300 mL/min 测量方式 标准曲线法
B道:汞灯
灯电流 20 mA 屏蔽气流量 700 mL/min
负电压 300 V 读出时间 10.0 s
原子化温度 300 ℃ 延迟时间 0 s
原子化高度 8.0 mm 读出方式 峰面积法
载气流量 300 mL/min 测量方式 标准曲线法

3.1 标准曲线的制作
  取50 mL容量瓶5个,依次准确加入砷、汞标准溶液,加少量水稀释至刻度,摇匀,使其含量分别为0.00、0.10砷/0.02汞、0.50砷/0.04汞、1.00砷/0.06汞、2.00砷/1.00汞(×10-3 mg/L),放置30 min后测定,然后同时测定砷和汞的线性范围和测定下限,结果如表2所示。
表2 标准曲线的制作结果

标准曲线方程 测定下限
(10-3 mg/L)
相关
系数
线性范围
(10-3 mg/L)
C=0.025 3If+0.041 0.10 0.999 7 0.10~100
C=4.96×10-4If-5.56×10-5 0.02 0.999 6 0.02~100


3.2 实际样品的测定
  用本方法对哈尔滨市水源水以及3个水厂出厂水进行测定,结果如表3所示。从表中的结果可以看出,加标回收率砷在98.0%~102.5%之间,汞在98.0%~104.0%之间。
表3 实测结果
样 品 测定
元素
测定值
(10-3 mg/L)
加标测定值
(10-3 mg/L)
加标量
(10-3 mg/L)
回收率
(%)
松花江
原水
0.90 1.41 0.50 102.0
<0.02 0.31 0.30 103.3
沙曼屯水
厂出厂水
<0.10 0.41 0.40 102.5
<0.02 0.52 0.50 104.0
嵩山水厂
出厂水
0.50 1.48 1.00 98.0
<0.20 0.98 1.00 98.0
顾乡水厂
出厂水
0.60 2.08 1.50 98.6
<0.02 1.18 1.20 98.3


4 结论
  ① 这种方法灵敏度高,精度好,抗干扰能力强,并且检测快速、简便,是一种很有效的分析方法。
  ② 本方法的最低检出限:砷为0.10×10-3 mg/L,汞为0.02×10-3 mg/L;线性范围:砷为0.10~100(×10-3 mg/L),汞为0.02~100(×10-3 mg/L);平均加标回收率:砷为100.3%,汞为100.9%。
  ③ 应用本方法测定生活饮用水中微量砷和汞,结果令人满意。
电话:0371-7631688
收稿日期:1999-12-22
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