AFS-9130型原子荧光光度计测定水样中的汞

发布时间：2012-05-07 10:40:48更新时间：2012-05-07 10:44:33 1

　　摘要：本文介绍AFS-9130型原子荧光光度计测定水样中的汞，通过测量时不断扣除背景空白及不断校正工作曲线斜率的方法，使汞的测定满足饮用水中汞的测定要求。

　　关键词：原子荧光;汞;AFS

　　目前化学样品中汞的测量，大多采用AFS法测定，同时测量As、Sb、Bi等元素，采用高温火焰原子荧光法测量。也有采用冷原子吸收法测定。我们在工作中发现，与As等同时测量汞的测定结果往往不能满足饮用水中汞的测定要求。通过长时间探索，摸索出一些原因，通过测量时不断扣除背景空白及不断校正工作曲线斜率的方法解决了上述问题，使汞的测定满足饮用水中汞的测定要求，即检出限为0.05μg/L，△logC≤0.10 (≥3DL)。

　　1 、实验部分

　　1.1 方法及原理

　　在一定酸度下，溴酸钾与溴化钾反应生成溴，消解试样，使所含汞全部转化为二价无机汞，用盐酸羟胺还原过剩的氧化剂，用硼氢化钾或硼氢化钠将二价汞还原成原子态汞，用氩气作载气将其带入原子化器，在特制汞空心阴极灯的照射下，基态汞原子被激发至高能态，在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光。在一定浓度范围内，荧光强度与汞的含量成正比，与标准系列比较定量。

　　1.2 、仪器与试剂

　　1.2.1 仪器及工作参数

　　AFS-9130型原子荧光光度计(北京吉天仪器有限公司)。氩气气压：0.35MPa;流量：400ml/min(载气)，800 ml/min(屏蔽气);负高压280V，灯电流40mA，原子化器高度10mm，原子化器温度：200℃;KBH4流速：0.6—0.7 ml/s; KBH4加液时间：10s。读数方式为峰面积，蠕动泵进样。

　　1.2.2 试剂

　　Hg标准溶液：10m g/L，使用时逐级稀至10μg/L。KBH4溶液：5g/L。溴酸钾—溴化钾溶液10 g/L，盐酸羟胺—氯化钠溶液120 g/L。优级纯硝酸。

　　1.3、样品预处理

　　吸取20.0mL水样于50mL比色管中，加0.75mL硝酸，摇匀，加1.0 mL溴酸钾—溴化钾溶液，摇匀后室温(若室温低于20℃可用水浴加热)下放置10min;滴加盐酸羟胺—氯化钠溶液至黄色褪尽，最后用水定容至25mL，摇匀，澄清后测定。

　　1.4 、标准曲线的绘制

　　分取相当于0.05，0.1， 0.2,0.3, 0.4μg/LHg溶液于25mL容量瓶中，加0.75mL硝酸，摇匀，加1.0 mL溴酸钾—溴化钾溶液，摇匀后室温(若室温低于20℃可用水浴加热)下放置10min;滴加盐酸羟胺—氯化钠溶液至黄色褪尽，最后用水定容至25mL，，摇匀后上机测定。

　　2 、结果与分析

　　2.1 、仪器方面

　　采用冷原子荧光测量具有灵敏度高，稳定性好等优势，但在目前商品化仪器上，原子化器加热是采用点火炉丝供热，由于炉温不可调，无法实现低温(400℃)除水，反应器生成的气体未经干燥柱脱净水，直接采用冷原子荧光测量时无法克服由于水汽造成的背景影响，只能采用高温火焰测量。原子荧光法测定待测元素，其定量依据是IF=CP0N，即荧光强度同待测原子浓度(低含量)成正比，也同入射辐射功率成正比，这就要求在测试过程中需要保持光源辐射的稳定，即空心阴极灯的发射强度变化要小，采取的措施主要是测试前预热一段时间灯，测试中对光源的变化尽可能的做出修正。

　　灯电流及负高压：适当的灯电流及负高压应保证足够的检测灵敏度及测定稳定性，灯电流一般在5～25mA之间，视灯的使用根据情况而定，实验选用15mA，负高压280V。检测器观察到原子化信号的位置，屏蔽气，原子化器高度等对Hg的测试影响较小，为保证读数的稳定性，载气流速为400mL/min，过低读数不稳定，过高灵敏度降低。

　　2.2、实验方面

　　影响准确度的一方面因素是背景空白，包括辐射到检测器的的杂散光，试剂空白等都直接影响背景空白，要求测量时应保持观察窗及反射镜等的清洁，减少杂散光的影响，试剂待测元素含量要低。测量过程中应保证载气，屏蔽气的流速稳定，以上因素在实际工作中都能控制一致。

　　在实际工作中发现(见图1)，背景空白及测试灵敏度随测量时间的变化，可以清楚地看到测量信号随时间不断变化.测量时为去除Hg蒸汽中夹杂的水蒸汽对火焰造成的背景干扰，Hg蒸汽在进入原子化器之前通过了一个除水(实质上是一个水封)装置，Hg蒸汽通过时，部分水蒸汽被水接收，但同时Hg蒸汽也部分进入水中，这部分应是Hg蒸汽，水蒸汽，载气等与水组成的一个动态平衡体系，进入水中的Hg蒸汽应与Hg蒸汽浓度相关。在测量过程中，虽经历一个清洗过程，但高含量Hg蒸汽直接影响以后样品的测试，应采取的措施是不断调整样品空白，使之与实际体系空白一致。为减少测量过程中的记忆效应，选用0.5% KBH4溶液作载流。

　　测量过程中测试灵敏度不断变化对测试准确度的影响是另一方面，主要是由于光源的强度变化引起，采取的措施是通过校正工作曲线斜率的方式来实现，如工作曲线灵敏度一直不稳定，一般向灵敏度偏高的方向走，应考虑换元素灯，正常Hg灯为粉红色，呈浅紫色时应报废。

　　2.3 、样品分析结果

　　标准样品的分析结果(见表1)

　　表I标准样品的分析结果

　　样品不同批次的分析结果对照(见表2)。

　　表2样品不同批次的分析结果对照

　　2. 4、注意事项

　　2.4.1 原子荧光光度计的使用，特种空心阴极灯工作点的调整十分重要，它是影响分析的最大因素。

　　2.4.2 所用的标准系列必须每次配制，与样品在相同条件下测定。

　　2.4.3 分析所用的玻璃器皿均需用(1+1)硝酸溶液浸泡24h，或用热硝酸荡洗后，再用去离子水洗净后方可使用。对于新器皿，应作相应的空白检查后才能使用。

　　2.4.4 对所用的每一瓶试剂都应作相应的空白实验，特别是硝酸要仔细检查。配制标准溶液与样品应使用同一瓶试剂。

　　3、结论