原子荧光法测定水中的砷郑州市自来水公司水质监测中心李红梅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,又载气(氩气)载入石英原子化器受热分解为原子态砷,在特制砷空心阴极灯发射光的照射下,基态砷原子被激发至高能态,发射出特征波长的荧光,其荧光强度在一定浓度范围内与砷含量成正比,与标准系列比较定量。2:试剂:本方法所用试剂纯度为优级纯,测定用水为去离子水。2.1:KBH4(2%)+KOH(0.2%)溶液:称20gKBH4+2gKOH溶于纯水中,定容至1000ml。2.2:载流:10%HCL溶液:取100ml优级纯盐酸定容至1000ml。2.3:硫脲+抗坏血酸溶液:硫脲研磨后,称取5g加热溶解,待冷却后,加入5g抗坏血酸,定容至100ml。2.4:砷标准储备溶液:国家标准物质研究中心的砷单元素标准溶液,标准值为,100mg/l。2.5:砷标准使用液:取5ml砷标准储备液,用纯水定容至500ml,浓度为1mg/l,再取1mg/l溶液10ml定容至100ml,此溶液为砷标准使用液,浓度为0.1mg/l。3:仪器:3.1:AFS-230型双道原子荧光光度计3.2:编码砷空心阴极灯,编程断续流动进样装置4:分析步骤:4.1:分别吸取砷标准使用液0,1.0,2.5,3.0,5.0,7.0,9.0ml分别定容至25.0ml,相当于砷浓度为0,0.004,0.010,0.012,0.020,0.028,0.036mg/l,即0,4.0,10.0,12.0,20.0,28.0,36.0ng/ml。4.2:取样品25ml,分别向样品、空白及标准液管中加入5.0ml硫脲+抗坏血酸液,加入5.0ml浓盐酸混匀,按下述方法测定。5:测定:5.1:仪器条件:灯电流60mA;光电倍增管负高压300V;原子化器高度8mm;原子化器温度200C;载气流量400ml/min;屏蔽气流量800ml/min;测量方式标准曲线法;读数方式峰面积;延迟时间1秒;读书时间10秒;标准或样品加入体积0.5ml;断续流动程序:STEPTIMEPUMP1(rmp)PUMP2(rmp)READ1108080NO216100100YES5.2:测定:按5.1设定好仪器的最佳条件,将炉温定在200C,稳定30分钟后,开始测量,连续测定空白稳定后,确定空白值,然后测定系列,绘制标准曲线,然后测样品空白、样品,测定后,选打印,即可打印出来。结果与讨论:1:仪器条件的选择:a:负高压;随负高压的增大,信号强度增大,但噪音也相应增大,负高压过高、过低时信号强度都不稳定,试验表明,300V--320V最好,信号强度值重现性好,选300V。b:灯电流:随灯电流的增加,荧光强度增大,灯电流低时,荧光强度值低且不稳定,灯电流过高则影响灯的寿命,灯电流选60mA为宜。c:炉高:随着原子化器高度的降低,荧光强度增大,但原子化器过低时,噪音过大,对测定结果影响较大,选7-9mm合适。d:载气、屏蔽气:载气、屏蔽气过大,相当于稀释测定液的浓度,使荧光强度减少,过小时,则氢氩焰不稳定,选载气300-500ml/min;屏蔽气700-900ml/min。2:硼氢化钾浓度对测定结果的影响:结果随着硼氢化钾浓度值的增大,荧光强度逐渐增大;硼氢化钾浓度过低时,还原能力不够,荧光强度低。当硼氢化钾浓度在1.5-2.5%时,荧光强度基本恒定;当其浓度大于2.5%时,荧光强度略有下降,这是由于硼氢化钾与氮离子生成过量氢气,稀释了溶液浓度,选2%最佳。3:不同种类的酸及酸度的影响比较盐酸、硝酸、硫酸、磷酸,反应酸的种类与浓度对测定结果影响不大,其中盐酸的响应较好,且含砷量较少,所以选盐酸;载液的酸度对测量影响不明显。,随着酸度的降低,荧光强度略有增大,为了与前处理酸度相一致,应选10%的盐酸作介质。4:共存离子的干扰在砷的测定中,其干扰情况是6倍的Sb;20倍的Pb;30倍的Sn;200倍的Cu;200倍的Zn对As(Ⅲ)测定无干扰(±10%),为使砷预还原为三价,溶液中加入少量的硫脲和抗坏血酸(2%),另外加入硫脲和EDTA也可消除砷锑之间以及大多数共存元素的干扰。5:线性范围的选择:在最佳仪器条件下测定0-80ng/ml的标准系列,相关系数为0.9997,考虑到仪器的灵敏度及试验样品中的含量,选0-30ng/ml为本方法的标准曲线浓度范围,相关系数为0.9999。回归方程:X=1.061841E-04+1.517075E-05*YR=0.99996:检出限:对11份试剂空白进行平行测定,根据3S/K(S为空白值的标准偏差,K为标准曲线斜率)用三倍空白荧光值的标准偏差除以标准曲线斜率,即为本方法的检出限,0.0374ng/ml。7:精密度:取不同浓度水样测六次浓度(ng/ml):4101220样品(组)1491119249121934912194410111954911196491218RSD(%)08.34.25.8浓度(ng/ml):RSD(%)08.34.25.8相对标准偏差都小于10%8:准确度(回收率):在不同水样中,加入一定浓度的砷标准物质。样品加标量回收量回收率标准偏差变异系数(ng/ml)(ng/ml)(%)(%)(%)110101001101010000210990210101005.25.03101010031010100004101111041011110005101010051010100006101010061010100009:实际样品:用本方法测定了50个水样:其中含量为0-10ng/ml的为21个;2-8ng/ml的为27个;9-10ng/ml的为2个。小结:本文采用了AFS_230原子荧光分光光度计测定水中的砷。选择了最佳的仪器条件,在严格的质量控制下,测定结果是满意的。本方法具有操作简单、快速等特点。回收率为90-110%,最低检出限为:0.0374ng/ml,线性范围:0-80ng/ml参考文献:水和废水监测分析方法指南原子荧光分析方法手册分析化学1996vol.24No.8