同時(shí)、快速測(cè)定飲用水中微量砷和汞

同時(shí)、快速測(cè)定飲用水中微量砷和汞

摘要：在供水行業(yè)中，測(cè)定砷的方法主要有化學(xué)法和石墨爐原子吸收法，汞的測(cè)定采用測(cè)汞儀。這些方法普遍存在操作復(fù)雜、靈敏度低、干擾大等問題。現(xiàn)介紹一種新的檢測(cè)方法，即雙道原子熒光光度法同時(shí)快速測(cè)定飲用水中微量砷和汞。此法靈敏度高，最低檢測(cè)限砷為0.10×10-3mg/L，汞為0.02×10-3mg/L，并且簡(jiǎn)單，速度快，準(zhǔn)確度、精密度和回收率均較理想，樣品用量少，具有較寬的線性范圍。

關(guān)鍵字：飲用水微量砷微量汞同時(shí)測(cè)定

1測(cè)定方法1.1原理

在酸性條件下，以硼氫化鉀為還原劑，使砷生成砷化氫，使二價(jià)汞還原成元素汞，由載氣(氬氣)載入石英原子化器，在特種砷、汞空心陰極燈的發(fā)射光照射下產(chǎn)生原子熒光，其熒光強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)與砷、汞含量成正比。

1.2試劑

本方法所用試劑純度為優(yōu)級(jí)純或分析純，測(cè)定用水為去離子水。

氫氧化鈉溶液(0.5%)：稱取0.5g氫氧化鈉溶于純水中，稀釋至100mL。

硼氫化鉀溶液(2.0%)：稱取硼氫化鉀2.0g溶于100mL的0.5%氫氧化鈉溶液中，混合均勻。

載流(10%鹽酸溶液)：吸取50mL濃鹽酸，用純水稀釋至500mL。

硫脲-抗壞血酸溶液：稱取10.0g硫脲加約80mL純水，加熱溶解，放置冷卻后，向其中加入10.0g抗壞血酸，稀釋至100mL。

砷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1.00mg/mL)：由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供。

汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1.00mg/mL)：由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供。

1.3樣品前處理方法

對(duì)于透明度高、懸浮物少的水樣，取搖勻的樣品17.5mL于50mL的比色管中，直接加入5mL鹽酸，2.5mL硫脲-抗壞血酸溶液至25mL，放置20min待測(cè)。對(duì)于透明度差、懸浮物多的水樣，取搖勻的樣品5mL，加入1∶1王水2mL，在水浴鍋中(100℃)加熱1h，冷卻后加入2.5mL硫脲-抗壞血酸溶液，定容至25mL待測(cè)。2儀器2.1檢測(cè)儀器

AFS—2201型雙道原子熒光光度計(jì)。

編碼砷空心陰極燈，編碼汞空心陰極燈。

2.2儀器測(cè)定條件的選擇

選擇儀器測(cè)定條件時(shí)需要考慮的主要內(nèi)容有：

①負(fù)高壓的設(shè)定

負(fù)高壓與儀器的靈敏度有直接關(guān)系，靈敏度隨負(fù)高壓的增高而增加，但負(fù)高壓太高會(huì)增加暗電流和噪聲，基線隨之漂移，嚴(yán)重影響其穩(wěn)定性，過低則會(huì)使靈敏度下降。試驗(yàn)證明，選用300V比較理想。

②燈電流的設(shè)定

試驗(yàn)表明，燈電流與熒光強(qiáng)度呈線性關(guān)系，燈電流的增大可以使砷、汞的檢測(cè)靈敏度提高，但燈電流太高會(huì)縮短砷、汞燈的使用壽命。實(shí)際測(cè)定時(shí)，若檢測(cè)靈敏度已夠，應(yīng)選擇較低的燈電流，一般在15～30mA之間為好。

③爐溫的設(shè)定

適當(dāng)升高爐溫可以趕走殘留的砷、汞，還可以防止微粒水珠產(chǎn)生散射干擾，但爐溫過高，靈敏度會(huì)下降。試驗(yàn)證明，選擇爐溫在300℃比較好。

④載氣流量試驗(yàn)

載氣流量太小時(shí)，不能有效地把氫化物載入原子化器；流量太大時(shí)，氫化物被釋放。一般選用300mL/min。

⑤屏蔽氣流量試驗(yàn)

屏蔽氣可以防止周圍大氣的滲入，保證了熒光效率的高效穩(wěn)定。一般選用700mL/min。

⑥酸度的影響

酸度對(duì)砷檢測(cè)靈敏度的影響很大，通常隨著鹽酸濃度的增加，熒光信號(hào)也增大，當(dāng)鹽酸濃度達(dá)到10%以后，信號(hào)趨于穩(wěn)定，而5%～30%的鹽酸對(duì)汞測(cè)定無影響。考慮到酸度對(duì)儀器的腐蝕等原因，本法選用10%鹽酸作為介質(zhì)。

現(xiàn)將試驗(yàn)采用的檢測(cè)條件列于表1。表1試驗(yàn)采用的檢測(cè)測(cè)條件A道：砷燈燈電流30mA屏蔽氣流量700mL/mmin負(fù)電壓300V讀出時(shí)間10.0s原子化溫度300℃延遲時(shí)間0s原子化高度8.0mm讀出方式峰面積法載氣流量300mL/mmin測(cè)量方式標(biāo)準(zhǔn)曲線法B道：汞燈燈電流20mA屏蔽氣流量700mL/mmin負(fù)電壓300V讀出時(shí)間10.0s原子化溫度300℃延遲時(shí)間0s原子化高度8.0mm讀出方式峰面積法載氣流量300mL/mmin測(cè)量方式標(biāo)準(zhǔn)曲線法3操作3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

取50mL容量瓶5個(gè)，依次準(zhǔn)確加入砷、汞標(biāo)準(zhǔn)溶液，加少量水稀釋至刻度，搖勻，使其含量分別為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(×10-3mg/L)，放置30min后測(cè)定，然后同時(shí)測(cè)定砷和汞的線性范圍和測(cè)定下限，結(jié)果如表2所示。表2標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作作結(jié)果元

素標(biāo)準(zhǔn)曲線方程測(cè)定下限

(10--3mg//L)相關(guān)

系數(shù)線性范圍

(10--3mg//L)砷C＝0.0253IIf+0.00410.100.99970.10～1000汞C＝4.96×10--4If-55.56×110-50.020.99960.02～10003.2實(shí)際樣品的測(cè)定

用本方法對(duì)哈爾濱市水源水以及3個(gè)水廠出廠水進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表3所示。從表中的結(jié)果可以看出，加標(biāo)回收率砷在98.0%～102.5%之間，汞在98.0%～104.0%之間。表3實(shí)測(cè)結(jié)果樣品測(cè)定

元素測(cè)定值

(10-33mg/LL)加標(biāo)測(cè)定值

(100-3mg//L)加標(biāo)量

(10-33mg/LL)回收率

(%)松花江

原水砷0.901.410.50102.0汞＜0.020.310.30103.3沙曼屯水

廠出廠水水砷＜0.100.410.40102.5汞＜0.020.520.50104.0嵩山水廠

出廠水砷0.501.481.0098.0汞＜0.200.981.0098.0顧?quán)l(xiāng)水廠

出廠水砷0.602.081.5098.6汞＜0.021.181.2098.34結(jié)論①這種方法靈敏度高，精度好，抗干擾能力強(qiáng)，并且檢測(cè)快速、簡(jiǎn)便，是一種很有效的分析方法。

②本方法的最低檢出限：砷為0.10×10-3m