流动注射氢化物发生原子吸收分光光度法测定环境水样中汞的研究

(整期优先)网络出版时间:2012-04-14
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流动注射氢化物发生原子吸收分光光度法测定环境水样中汞的研究

蒲国强范衍琼

蒲国强范衍琼(广东省江门市职业病防治所广东江门529000)

【摘要】目的建立测定环境水样中汞的流动注射氢化物发生原子吸收光谱法测定方法。方法水样经硫酸-高锰酸钾氧化破坏有机物后,与硼氢化钾--氢氧化钾溶液,进入流动注射氢化物发生器,产生的汞蒸气经高纯氮气吹入石英管原子化器,测定253.7nm处的吸光值。结果方法的灵敏度为0.0148ug/L,检出限为0.046ug/L,对不同浓度环境水样作重复测定,其相对标准差为4.6~9.6%,样品回收率为95.3-103.3%。结论流动注射氢化物发生原子吸收分光光度法测定环境水样中汞的方法灵敏度高,方法快速简便。

【关键词】流动注射氢化物发生原子吸收光谱法测定环境汞

汞是构成地球的元素之一,自然界多以硫化汞形式存在。来自贵金属冶炼,仪器仪表制造、造纸、化工、塑料、制药等工业排放的废水是地表水中汞的主要污染源,有机汞盐和无机汞盐毒性都很强。无机汞进入体后经过微生物作用甲基化,能变成毒性更大的甲基汞。我国地表水环境质量标准(GB3838-2002)Ⅰ类,Ⅱ类标准为0.00005mg/L,Ⅲ类为0.0001mg/L,但配套分析方法中,双硫腙比色法检测限只有0.002mg/L,且操作繁琐,冷原子吸收分光光度法检测限为0.0002mg/L,在实际应用中不能满足工作需要。氢化物发生原子吸收分光光度法具有测定快速[1],灵敏度高的特点,特别是流动注射这一自动分析技术近20年在我国发展十分迅速,它不仅提高工作效率,也能有效地提高分析方法的选择性和灵敏度,大量节约试样及贵重试剂。本文利用流动注射技术方法,进行环境水质样品中汞的流动注射氢化物发生原子吸收分光光度法的研究。获得了满意结果,现报道如下。

1材料与方法

1.1样品水样来源于江门新会生活饮用水水源水库,由各区卫生院防保科用聚氯乙烯塑料桶采样5L。

1.2主要仪器和设备

1.2.1AAS6701F型原子吸收分光光度计(日本岛津)。

1.2.2WHG-102A2流动注射氢化物发生器和电热石英管(北京瀚时制作所)。

1.2.3汞空心阴极灯(衡水宁强光源有限公司)。

1.2.4具塞比色管,25ml。

1.3试剂

1.3.1硫酸(ρ20=1.84/mL)。

1.3.2硝酸(ρ20=1.19g/mL)。

1.3.3硫酸溶液(5+95)。

1.3.4盐酸羟胺溶液(100g/L):称取10g盐酸羟胺,用纯水溶解,并稀释为100ml。

1.3.5氢氧化钠溶液(1.0g/L):称取0.5g氢氧化钠,用纯水溶解,并稀释为500ml。

1.3.6硼氢化钾溶液(1g/L):称取1.0g硼氢化钾(KBH4)用0.1g/L氢氧化钠溶液溶解并稀释至1000ml。如溶液不透明要过滤。冰箱内保存,可稳定1周,否则临用时配制。

1.3.7高锰酸钾溶液(50g/L):称取5g高锰酸钾,加热溶于纯水中,并稀释至100mL。

1.3.8重铬酸钾—硝酸溶液(0.5g/L):称取0.5g重铬酸钾,溶于50mL硝酸中,并用纯水稀释为1000mL。

1.3.9汞标准储备液:1000mg/L(GBW08617国家环境保护总局标准样品研究所)。

1.3.10汞标准中间溶液[ρ(Hg)=10μg/mL]:吸取10.00ml汞标准储备液在容量瓶内,用重铬酸钾—硝酸溶液稀释定容至1000mL。

1.3.11汞标准使用液:取适量汞标准中间溶液,用重铬酸钾—硝酸溶液稀释成ρ(Hg)=0.05μg/ml,临用前配制。

1.4分析方法

1.4.1标准曲线制作在8个100ml锥形瓶中,分别精确加入0.05μg/ml的汞标准使用液0,0.10,0.30,0.50,1.00,3.00,5.00,10.00ml,分别加纯水50.0、49.9、49.7、49.5、49.0、47.0、

45.0、40.0ml,配成0.00、0.10、0.30、0.50、1.00、3.00、5.00、10.00μg/L标准系列。各加入2ml高锰酸钾溶液,混匀。

1.4.2样品测定在100ml锥形瓶中加入2ml高锰酸钾溶液及50mL水样。

1.4.3测定向水样瓶及标准系列瓶中各加入2mL硫酸,于电炉上加热10min,约至20ml溶液,滴加盐酸羟胺溶液至高锰酸钾红色褪尽,放置30min,转移至25mL具塞比色管,定容至刻度供测定。

1.5测定

1.5.1仪器参数:波长253.7nm,灯电流8mA,载气流速100ml/min,载液:酸度5%(V/V)硫酸,电热石英吸收管不通电。

1.5.2按仪器参数调试好仪器,关闭发生器后通气管,将流动注射氢化物发生器的载液、还原剂吸管分别插入对应的1+99硫酸溶液、硼氢化钾溶液试剂瓶中,移动样品取样管分别测定标准系列及待测样品的吸光度。

1.5.3连续测定10次空白溶液,由测定值计算浓度平均值和标准差,以3倍标准差所相应的待测物浓度确定为检出限。

2结果与讨论

2.1标准曲线情况

标准曲线在汞含量0~10.0μg/L范围内线性关系良好,相关系数r=0.9986(n=6),回归方程y=0.0148x-0.0002。方法的灵敏度为0.0148μg/L/1%A,方法的检出限0.046μg/L。

2.2精密度及准确度试验

取6份不同浓度的样品,分别测定6次作精密度试验,变异系数在4.6-9.6%之间,同时在不同浓度的样液中加入汞标准溶液,作准确度试验,回收率在95.3-103.3%之间,结果见表1。

表1水样分析精密度及准确度结果(n=6)

2.3标准物质的测定和不同方法的比较

为了进一步验证方法的准确度,用本法对GSBZ50016-90标准物质(国家环境保护总局标准样品研究所)进行了测定,并选取3个加标样品和冷原子吸收光谱法作比较。

GSBZ50016-90标准物质的证书值是:5.00±0.20ug/L和13.00±0.40(批次为3881),用本法测定结果为5.13和12.85ug/L,均在证书值的不确定度范围内。3个加标样品用本法测定结果为1.22、3.58、5.33ug/L,而用冷原子吸收光谱法(PSA10025merlin)测定结果分别为1.25、3.50、5.38ug/L,两种方法的测定结果非常一致。

3小结

本方法进行了环境水样中汞的流动注射氢化物发生原子吸收分光光度法测定条件探讨及精密度、准确度实验,样品分析变异系数在4.6-9.6%之间,回收率在95.3-103.3%之间,方法的灵敏度高(为0.0148μg/L/1%A),标准物质分析和不同方法之间的比较,结果均符合测定要求。本方法具有快速、简便和准确的特点,完全可以用于环境水样中汞的测定。

参考文献

[1]陈震阳,许金生主编.现代分析技术在环境与卫生监测中的应用[M].中国环境出版社,1995:347.

[2]线引林.生物材料中有毒物质分析方法手册[M].北京:人民卫生出版社,1993,108—187.

[3]GBZ/T160.14-2004中华人民共和国国家职业卫生标准.