原子荧光光谱法同时测定水中砷锑的应用

2022-09-12

砷和锑为同族元素, 对人体有较强毒性和致癌性。砷锑以各种化合物形式或以溶解态存在于水环境中, 主要价态为三价和五价。3价的毒性比5价要高, 无机化合物的毒性比有机强。【1】砷锑的检测方法在《生活饮用水标准检验方法》 (GB/T5750-2006) 中均为氢化物原子荧光法。在检测砷和锑过程中【2】均采用硫脲-抗坏血酸还原成三价, 与硼氢化钾反应, 生成砷化氢、锑化氢, 在空心阴极灯激发下, 产生的荧光强度与含量成正比。本法对原子荧光法分析条件进行优化, , 应用双道原子荧光光度计同时测定水中砷和锑, 可显著提高检测效率。

一、实验部分

1. 实验仪器

AFS-230E双道原子荧光光度计 (北京海光仪器公司) ;砷空心阴极灯;锑空心阴极灯氩气 (99.99%) ;Milli-Q超纯水制备仪

2. 实验试剂

10%硫脲-10%抗坏血酸;2%硼氢化钾-0.5%氢氧化钠溶液;5%盐酸载流液;As、Sb标准溶液100μg/L

3. 标准曲线绘制

将浓度为100μg/L砷锑标准溶液 (国家标准物质研究中心) , 加10m L浓盐酸, 10m L10%硫脲-抗坏血酸, 配制成0μg/L, 0.5μg/L, 1μg/L, 3μg/L, 5μg/L, 7μg/L, 10μg/L标准系列。

4. 样品预处理

取水样20m L于25m L比色管中, 加2m L盐酸, 2m L10%硫脲-抗坏血酸, 摇匀, 放置30分钟。

二、结果与讨论

1. 载流液的选择

作为原子荧光的载流, 酸对原子荧光的影响十分的突出。一般在原子荧光中使用的酸主要有两种-盐酸和硝酸。由于在原子化过程中需要把反应以后过多的酸, 驱除出去, 硝酸的回收率比盐酸低。因此选择使用盐酸来作为载流液。

2. 载流液浓度的确定

氢化物发生反应要求一定的酸度, 酸度太低, 荧光强度值小, 影响灵敏度, 酸度太高, 又浪费试剂。从图中可以看出, 当盐酸浓度大于5%时, 砷、锑的荧光强度基本不变, 故选择盐酸浓度为5%。

3.还原剂的影响

作为原子荧光的还原剂, 一般使用最多的是硼氢化钾或硼氢化钠, 在原子荧光法中, 还原

剂对样品以及空白值的影响主要体现在它的用量。高浓度硼氢化钾产生大量的氢气稀释了待测元素氢化物, 实验表明硼氢化钾浓度在0%-2%, 砷锑荧光强度变化显著, 大于2%时, 荧光强度又会降低, 因此以硼氢化钾-氢氧化钠2.0%作为还原剂最为合适。

4. 线性范围

单道测定砷锑标准曲线

砷线性方程:If=176.389*C+19.937相关系数:0.9992

锑线性方程:If=60.726*C+2.529相关系数:0.9999

双道测定砷锑标准曲线 (见图3)

砷线性方程:If=206.891*C+42.438相关系数:0.9990

锑线性方程:If=72.632*C+4.435相关系数:0.9998

原子荧光光度法有比较宽的线性范围, 实验结果表明, 双道测量砷、锑含量在0.5~10μg/L浓度范围内, 线性相关系数均大于0.999。

5. 检出限和精密度

根据仪器设定的测定检出限程序, 连续测定11次, 仪器工作站软件自动计算出砷锑单道-双道的检出限, 相对标准偏差 (见表1) 。

6. 环境样品的测定

用双道测定国家环保局标样所提供的标准样品 (见表2) 。

7. 加标回收试验

用单道进行自来水及加标水样含量测定, 算得砷回收率91.2%~102.3%, 算得锑回收率94.6%~104.3%。

结论

采用双道原子荧光光度法同时测量砷锑, 在对仪器参数进行优化后, 砷的检测限为0.060μg/L、精密度2.6%;锑的检测限为:0.125μg/L, 精密度1.6%。是一种比较稳定、重复性好的检测方法。精密度、准确度及检出限均能满足实验室的要求。在相同时间, 单道只能测量一种元素, 双道可以同时测量两种元素。因此双道检测具有操作简便、快速、检测成本低的优点, 并且能够满足生活饮用水标准检验方法的要求。

摘要：利用双道原子荧光光度计建立砷锑同时测定的方法。在浓度0-10μg/L内, 回收率、检出限、精密度均满足需要, 是一种快速、简便、实用的分析方法。

关键词：原子荧光分光光度仪,双道,同时测定,砷和锑