宋帥娣,任 健,盧思橋
(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院,遼寧 沈陽110032)
海泡石是一種具有層鏈狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽黏土礦物。是近代用途廣泛、應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展較迅速的礦產(chǎn)之一,據(jù)國內(nèi)外報(bào)道,在工藝品、化工、醫(yī)藥、環(huán)保、建筑[1-2]及國防等方面有廣泛的應(yīng)用[3-4]。As是危害人體健康的有害物質(zhì),砷對健康的危害是多方面的,攝人體內(nèi)后可經(jīng)血液迅速分布至全身,皮膚、神經(jīng)、心、肺等均可受累,受到越來越多的關(guān)注[5-6]。目前文獻(xiàn)中已有對于磷礦石[7]、土壤[8-9]、食品[10]中As測定的報(bào)道,但海泡石中As的測定并無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法,有關(guān)測試方法也未見報(bào)道。本文建立了氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定海泡石中As的方法,對實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化,在最佳的實(shí)驗(yàn)條件下實(shí)際樣品的檢測結(jié)果令人滿意,能滿足日常檢測的工作需求。
AFS-3100型雙道原子熒光光度計(jì),北京海光儀器公司;As編碼空心陰極燈,北京海光儀器公司;As標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:由1000μg/mL砷標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)稀釋配成;20g/L硼氫化鉀-5g/L氫氧化鉀溶液:稱取5g硼氫化鉀溶于1000mL氫氧化鉀溶液(5g/L),現(xiàn)用現(xiàn)配;50g/L硫脲-50g/L抗壞血酸混合液:稱取硫脲、抗壞血酸各5g,加水溶解并稀釋成100mL,現(xiàn)用現(xiàn)配;鹽酸(優(yōu)級純);硝酸(優(yōu)級純)。
所用試劑除特殊說明外均為分析純,實(shí)驗(yàn)用水均為二次蒸餾水。
負(fù)高壓:280V;原子化器高度8mm;燈電流為30mA;載氣流量為500mL/min;屏蔽氣流量為1000mL/min;讀數(shù)方式為峰面積;測量方式為標(biāo)準(zhǔn)曲線法。
將砷標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液逐級稀釋成1μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液,再配成0、10、20、40、80、100ng/mL的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液,當(dāng)日配制使用。
將海泡石風(fēng)干、粉碎,制備成120目的樣品,準(zhǔn)確稱取0.5000g預(yù)先在100~105℃烘箱中烘干的樣品,置于50mL容量瓶中,加入10mL王水,將比色管置于沸水浴中水浴加熱60min。消解結(jié)束后,冷卻,加入5mL硫脲-抗壞血酸混合液,定容至50mL。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。
試驗(yàn)了鹽酸濃度在0.10~1.40mol/L范圍內(nèi)熒光強(qiáng)度的變化。隨著鹽酸濃度的增大,熒光強(qiáng)度增大;濃度在1.20~1.40mol/L范圍內(nèi)熒光強(qiáng)度穩(wěn)定,靈敏度也較高。本實(shí)驗(yàn)選用1.2mol/L的鹽酸作為介質(zhì)。
試驗(yàn)了硼氫化鉀濃度在5~50g/L范圍內(nèi)熒光強(qiáng)度的變化。隨著硼氫化鉀濃度的增加,熒光強(qiáng)度增大;在20~30g/L范圍內(nèi)熒光強(qiáng)度變化不大,之后隨著硼氫化鉀濃度的增加,熒光強(qiáng)度逐漸降低。本實(shí)驗(yàn)選用20g/L的硼氫化鉀作為還原劑。
加入5mL50g/L硫脲-50g/L抗壞血酸混合液,可以有效地將As預(yù)還原成三價(jià)砷,同時(shí)可以將干擾元素的掩蔽消除。
對同一樣品,選擇不同的提取時(shí)間。當(dāng)提取時(shí)間為20、40、60、80、120min時(shí),隨著提取時(shí)間的增加,無機(jī)砷的提取效率增大60~80min趨于穩(wěn)定,但時(shí)間過長超過80min效率下降,因此實(shí)驗(yàn)選擇60min為最佳的提取時(shí)間。
在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,以熒光強(qiáng)度I對砷的濃度ρ 進(jìn)行線性回歸,得到相關(guān)系數(shù)為0.9998。砷的濃度在0~100ng/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
根據(jù)IUPAC定義,連續(xù)測定空白溶液11次,根據(jù)公式DL=3×SD×K(其中,SD為標(biāo)準(zhǔn)偏差,K為標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率的倒數(shù))測得本法對As的檢出限為0.6ng/mL。
按1.4中實(shí)驗(yàn)方法處理樣品,在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下平行測定6次,并做了樣品加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),測定了砷的含量,分析結(jié)果及回收率見表1。
表1 樣品中砷的分析結(jié)果及回收率Table 1 Determination results of arsenic in samples and its recoveries ρ/(ng/mL)
由表1可知,砷的回收率在102.5%~105%之間,能滿足分析的要求,方法適用于海泡石中砷的測定。
[1]尹輝,梁金生,湯慶國,等.海泡石顯微結(jié)構(gòu)對涂層材料隔熱性能影響[J].人工晶體學(xué)報(bào),2005,(3):519~524.
[2]王菲,梁金生,湯慶國,等.海泡石環(huán)境礦物材料的納米結(jié)構(gòu)及應(yīng)用[J].功能材料,2010,(1):197~201.
[3]張學(xué)兵,司炳艷.海泡石的性狀及應(yīng)用研究[J].中外建筑,2011,(1):135~136.
[4]王繼忠,李金山,梁波,等.海泡石的基礎(chǔ)性能研究[J].南開大學(xué)學(xué)報(bào),2002(3):118~122.
[5]唐家琦,金銀龍.砷對健康危害的研究進(jìn)展[J].衛(wèi)生研究,2004,33(3):372~376.
[6]白愛梅,李躍,范中學(xué).砷對人體健康的危害[J].微量元素與健康研究,2004,33(3):372~376.
[7]王寧偉,柳天舒,朱金邊.氫化物發(fā)生-原子吸收光譜法測定磷礦石中砷[J].冶金分析,2008,28(4):68~69.
[8]王文林,戴暉,楊力.氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定土壤中砷[J].理化檢驗(yàn):化學(xué)分冊,2009,45(6):669~670.
[9]馬名揚(yáng),孫翠香,張朝陽,等.土壤中無機(jī)砷測定的三種前處理方法比較[J].光譜實(shí)驗(yàn)室,2007,24(2):239~243.
[10]苗雪原.流動注射-氫化物發(fā)生-原子吸收光譜法測定食品中的無機(jī)砷[J].理化檢驗(yàn):化學(xué)分冊,2009,45(9):1101~1102.