高温消解原子吸收测定固体样品中的汞

汞 (Hg) 是有毒有害的腐蚀性元素, 主要用于仪表制造、电工技术和各种仪器的生产。各种汞化合物用于化学、制药、木材加工、造纸等工业, 化学毒剂、颜料、金属电镀、爆竹制造及有机合成的生产中也常使用汞。此外, 汞选矿厂的废水和生产蓄电池等工业废水中也往往有高含量的汞。这些在自然界中广泛存在的汞导致了多起中毒事件的发生。汞及其化合物对人体和动物体的毒性很大, 因为肠对汞及其化合物吸收很快, 并可随血液进入器官和组织中, 进而引起剧烈的全身性的毒性作用[1～3]。

1 试验

1.1 试剂与仪器

国家环境保护总局标准样品研究所汞标准溶液, 用纯水装置制备的超纯水, 载气为高纯氧气 (纯度为99.99%) 。

意大利Mileston公司DMA80型自动测汞仪。

1.2 仪器条件

干燥温度300℃、干燥时间60min, 分解温度850℃、分解时间180min, 催化温度600°, 混合加热温度900℃、混合加热时间12min。

1.3 样品采集与保存

采集样品所用容器必须经洗涤剂、硝酸和无汞蒸馏水事前清洗。

将采集的样品 (一般不少于500克) 混匀后用四分法缩分至约100克。缩分后的样品经风干 (自然风干或冷冻干燥) 后, 除去样品中石子和动植物残体等异物, 用木棒 (或玛瑙棒) 研压, 通过2mm尼龙筛 (除去2mm以上的砂砾) , 混匀。用玛瑙研钵将能过2mm尼龙筛的土样研磨至全部通过100目 (孔径0.149mm) 尼龙筛, 混匀后备用[4]。

样品应尽快分析, 如果样品无法立即分析, 必须冷藏, 但不能超过28天。

1.4 标准配制

(1) 配置汞标准使用液:将汞贮备液配置到100mg/L为中间液, 再将此溶液配置成使用液。

(2) 测量零点:将用酸洗过的瓷舟放入进样盘内, 将重量设为1.0000g, 进样测量, 可以重复测量, 直至含量低于0.10ng。在瓷舟内加入200μL, 3%的硝酸溶液, 进行空白测量。

(3) 在DMA80型测汞仪上绘制曲线:每种浓度各取几种体积, 组成的标准曲线:50.0ng以下为低浓度组, 50.0ng以上 (包括50.0ng) 为高浓度组。从空白开始由低到高进行测量, 测量时设置为Calibration状态。

生成的标准曲线如图1所示。

1.5 仪器操作

通过计算机控制将样品自动送进热分解炉。经加热, 样品先干燥后被热分解。此时, 氧气将热分解产物送入石英管 (该石英管尾部装有催化剂将硫化物、酸性卤化物及硝化物吸附) 。随后, 催化后的热分解产物进入金质汞齐化器, 对汞进行选择性吸附。吸附完毕后, 对汞齐化器进行迅速加热, 使其释放出汞。这些汞进入温度为120℃的测量室, 汞蒸汽首先通过较长的测量池进行测定, 然后经一延迟舟后又通过短吸收池进行第二次测定。测定完毕后将汞排出。由此可见, 同样数量的汞被在不同的灵敏度测定两次。测定结果的范围为0ng～600ngHg[5]。测量结束后记录下结果。

2 结果与讨论

2.1 土壤标准样品测定结果

使用本方法对中国环境监测总站的4个土壤标准样品进行六次平行称量进样, 计算六次结果的平均值和相对标准偏差RSD, 并将测定结果与土壤标准样品的推荐值进行比较, 结果见表1。

2.2 检测限

通过对3%硝酸溶液的十次测定, 使用公式L=4.6σwb计算出该仪器的检测限[6]为0.5μg/kg。

2.3 实际样品测定

使用本方法对风干后的植物根茎穗及不滴水的鱼肉进行测定, 其结果见表2。

使用本方法对某两种土壤及两种沉积物样品进行六次平行称量进样, 计算六次结果的平均值和相对标准偏差RSD见表3。

3 结语

使用高温消解～原子吸收测汞仪法测定固体样品中的汞, 具有样品处理简单、样品损失少、使用试剂少、分析速度快、灵敏度高、准确度好等优点。该方法可应用于植物、动物和微生物等生物体内的重金属分析, 以及食品中汞的测定。因此, 高温消解～原子吸收测汞仪法测定植物、生物、食物固体样品中的汞有很好的发展前景。

摘要：建立使用高温消解原子吸收法测定各类固体样品中汞的分析方法, 通过对精密度、准确度的测定, 其结果优于传统的冷原子吸收法。

关键词：高温消解,测汞仪,固体样品,汞

参考文献

[1] 陈素兰, 陈卫兵.双道原子荧光法测定土壤中的砷和汞[J].环境监测管理与技术, 1999, 11 (2) :30～31.

[2] 王燕萍, 等.微波消解氢化物～原子荧光光谱法测定农产品产地土壤中的痕量汞[J].淮阴师范学院学报, 2005, 4 (1) :54～56.

[3] 王钢军, 等.应用原子荧光分光光度计测定土壤中汞的方法[J].浙江农业学报, 2004, 16 (5) :286～288.

[4] GB/T17136～1997.土壤质量总汞的测定冷原子吸收分光光度法.

[5] Natalino Salvato, Camillo Pirola.amaikrochim.J.Acta123, 1996, 63～71.

[6] 章亚麟.环境水质监测质量保证手册 (第二版) [M].北京:化学工业出版社, 1994:228.