◎ 石新 烏魯木齊水業(yè)集團(tuán)水質(zhì)檢測(cè)中心
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原子熒光光度計(jì)檢測(cè)水中汞的方法分析
◎ 石新 烏魯木齊水業(yè)集團(tuán)水質(zhì)檢測(cè)中心
伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增加,人們?cè)絹?lái)越重視水環(huán)境保護(hù)問題。為檢測(cè)水內(nèi)汞含量是否超標(biāo),可選取原子熒光光度計(jì)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定,以此降低污染程度,保護(hù)人體健康?;诖?,本文通過原子熒光光度計(jì)檢測(cè)水中汞的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行分析,以此得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并提出了實(shí)驗(yàn)過程中的幾點(diǎn)注意事項(xiàng),僅供參考。
原子熒光光度計(jì) 檢測(cè) 汞含量
作為劇毒物質(zhì),汞與其化合物可在體內(nèi)蓄積。無(wú)機(jī)汞離子進(jìn)入水體后可進(jìn)行有機(jī)汞地轉(zhuǎn)換,其毒性將有所增加,通過食物鏈向人體侵入,進(jìn)而產(chǎn)生人體中毒問題。作為我國(guó)嚴(yán)格控制排放量的重金屬,可通過原子熒光光譜法進(jìn)行水中汞含量的檢測(cè),該檢測(cè)方式的特點(diǎn)為高靈敏度、低檢出限、小干擾等。
1.1基本原理
酸性條件下,還原劑為硼氫化鈉,使二價(jià)汞向元素汞還原,且通過載氣向石英原子化器帶入,在特制汞空心陰極燈的照射下將有原子熒光出現(xiàn),一定濃度范圍內(nèi)熒光強(qiáng)度可與汞含量產(chǎn)生正比關(guān)系,和標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。
1.2主要儀器
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與汞編碼空心陰極燈;雙道原子熒光光度計(jì)。熒光光度計(jì)主機(jī)、斷續(xù)流動(dòng)氰化物發(fā)生及氣液分離系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為構(gòu)成此儀器的主要部分,其特點(diǎn)為高靈敏度、運(yùn)行速度快及試劑消耗低等。
1.3試劑
分析純與優(yōu)級(jí)純?yōu)榇藢?shí)驗(yàn)選取的試劑純度類型,去離子水、純度水為測(cè)定用水類型。
硼氫化鉀溶液。進(jìn)行相應(yīng)氫氧化鈉的稱取,溶解到純水內(nèi),進(jìn)行氫氧化鈉溶液配制,為5g/L。隨后進(jìn)行相應(yīng)硼氫化鉀的稱取,并向氫氧化鈉溶液內(nèi)溶解,進(jìn)行硼氫化鉀溶液配制,為0.55g/L。
溴酸鉀—溴酸鉀溶液:無(wú)水溴酸鉀、溴化鉀稱取,克數(shù)分別為2.784g、10g,在純水內(nèi)溶解且進(jìn)行1000ml定容。
鹽酸羥胺溶液20%。
載流:硝酸5%。
載氣:99.99%以上純度的高純氬。
汞標(biāo)使用液:進(jìn)行相應(yīng)汞標(biāo)儲(chǔ)備液量的吸取,一級(jí)一級(jí)選取固定液進(jìn)行稀釋,要求在0.01μg濃度進(jìn)行控制。
1.4分析步驟
(1)標(biāo)準(zhǔn)系列配制:在比色管50ml分別進(jìn)行0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、8.00、10.00ml汞標(biāo)準(zhǔn)使用液的吸取,并添加40ml純水。
(2)配制樣品:在比色管50ml內(nèi)放入40ml水樣。
(3)將濃硝酸內(nèi)分別加入標(biāo)準(zhǔn)系列、樣品溶液各2.5ml,均勻搖晃,隨后進(jìn)行溴酸鉀—溴酸鉀溶液2.5ml添加,均勻搖晃后進(jìn)行10分鐘放置。
(4)通過鹽酸羥胺溶液一滴一滴地滴加,直至黃色消失,隨后向50ml位置進(jìn)行純水添加。
1.5測(cè)定
先確定儀器處于良好狀態(tài),隨后將相關(guān)參數(shù)輸入,并把原子化器爐絲點(diǎn)燃,進(jìn)行30分鐘穩(wěn)定作業(yè)后進(jìn)行測(cè)量工作,不間斷使用載流進(jìn)樣,等其具有穩(wěn)定讀數(shù)后,通過標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)零管進(jìn)樣,以此對(duì)空白值加以確定,隨后向標(biāo)準(zhǔn)系列測(cè)量轉(zhuǎn)入,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制。最終測(cè)定未知樣品溶液。完成測(cè)定工作后,打印出樣品溶液測(cè)定結(jié)果。
2.1酸介質(zhì)影響
氫化反應(yīng)過程中,酸度應(yīng)適中,相應(yīng)價(jià)態(tài)為測(cè)定元素的存在方式,于還原條件、程度而言酸度其決定作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,介質(zhì)選取硝酸良好,在5%到10%之間控制酸度,其靈敏度、穩(wěn)定性最佳。
2.2抗干擾實(shí)驗(yàn)
按照資料分析,強(qiáng)抗干擾能力為原子熒光光譜法的自身特征。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,在測(cè)定汞時(shí),飲用水內(nèi)鉛、鋅、銅等常規(guī)離子不會(huì)干擾測(cè)定過程、結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2.3保存水樣
往往添加硝酸進(jìn)行汞水樣保存,不得選取硫酸,其主要原因在于汞在硫酸內(nèi)具有較高本底值,伴隨酸度改變無(wú)法穩(wěn)定其熒光值。硝酸添加到PH 在2以下,也可適當(dāng)添加重絡(luò)酸鉀。
2.4線性范圍
在濃度范圍較寬的情況下,汞具有良好線性關(guān)系,因飲用水具有較低汞含量,可在每升0到2μg之間控制標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍。在儀器條件最優(yōu)化情況下,通過若干次測(cè)定,可得出超過0.9990的相關(guān)系數(shù)。
2.5標(biāo)準(zhǔn)溶液存放時(shí)間
因此,以以上院校做法為引鑒,可以在校友工作制度中,明確將校企合作作為校友工作的主要職責(zé)之一,并制定關(guān)于推進(jìn)與校友企業(yè)開展合作的相關(guān)制度或舉措,比如每年推動(dòng)與10家校友企業(yè)建立校企合作關(guān)系等等。在校企合作制度中,明確將校友資源作為校企合作重要資源之一,并制定關(guān)于推進(jìn)與校友企業(yè)開展合作的相關(guān)制度或舉措,比如制定校友企業(yè)占校企合作企業(yè)30%的指標(biāo)等等。
因汞具有高響應(yīng)、穩(wěn)定性差等問題,導(dǎo)致其標(biāo)準(zhǔn)使用液具有極短的放置時(shí)間。針對(duì)涉水產(chǎn)品,每升0.1μg為標(biāo)準(zhǔn)曲線配制的最低點(diǎn)的情況下,在冰箱內(nèi)汞的標(biāo)準(zhǔn)使用液存放時(shí)間約為14天。針對(duì)普通飲用水而言,每升0.2μg為標(biāo)準(zhǔn)曲線配制的最低點(diǎn)的情況下,在冰箱內(nèi)汞的標(biāo)準(zhǔn)使用液存放時(shí)間相比涉水產(chǎn)品要多出一些,只有這樣才能確保標(biāo)準(zhǔn)曲線具有良好線性。
2.6檢出限
按照儀器設(shè)定情況,對(duì)空白溶液進(jìn)行不間斷測(cè)定,次數(shù)為15次,檢出限最低值=空白樣品熒光值標(biāo)準(zhǔn)偏差(3倍)/標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率,通過計(jì)算獲取每升0.02μg最低檢出限。
2.7精密度
選取該方式測(cè)定3種濃度,分別為高濃度、中濃度、低濃度,得出結(jié)果具有合理性,如表1所示。
水樣選取3個(gè),并將相應(yīng)濃度的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液添加到水樣內(nèi),以此對(duì)樣品加標(biāo)回收率進(jìn)行測(cè)定。得出的結(jié)果為92.2%到102.8%為回收率測(cè)定范圍,如表2所示。
表2 加標(biāo)樣測(cè)定結(jié)果(μg/L)
在環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)體系完善過程中,檢測(cè)技術(shù)占有重要地位。伴隨社會(huì)化大生產(chǎn)與工業(yè)化進(jìn)程的不斷加大,對(duì)檢測(cè)工作提出了更高的要求。需將檢測(cè)工作充分融入各項(xiàng)科研工作,這也是對(duì)水質(zhì)提升的重要途徑。在選取原子熒光光度計(jì)進(jìn)行水中汞檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中,還需對(duì)以下問題加以重視。
(1)作為痕量分析,汞的測(cè)定要求具有較高純度的實(shí)驗(yàn)用水、試劑。在汞測(cè)定分析中具有較高空白值是最常見的問題,為此,一般選取當(dāng)天蒸餾的純水,溶液需浸泡于硝酸,并通過高錳酸鉀處理。要求盡量選取純度較高的試劑,具有準(zhǔn)確的試劑添加量。
(2)一般情況下使用與配置硼氫化鉀溶液需同時(shí)進(jìn)行,如無(wú)法同時(shí)進(jìn)行,則會(huì)出現(xiàn)大幅度降低靈敏度的現(xiàn)象。要求在NaOH溶液內(nèi)溶解硼氫化鉀,不得在水內(nèi)直接溶解,0.5%為NaOH溶液濃度最佳值。
(3)硼氫化鉀可有硼氫化鈉代替,0.7為兩者的換算系數(shù),也就是在硼氫根量相同時(shí),硼氫化鉀所需1g/L,硼氫化鈉所需0.7g/L,且兩者具有相似的還原能力。
(4)如30攝氏度以上為其溫度,則無(wú)法穩(wěn)定信號(hào);如15攝氏度以下為其溫度,則會(huì)大大降低其靈敏度,為此,需將冷暖空調(diào)配置到測(cè)試室內(nèi)。
(5)對(duì)采樣量而言,蠕動(dòng)泵壓塊松緊程度將改變其用量,進(jìn)而對(duì)測(cè)試結(jié)果造成極大影響。在壓塊調(diào)整中,其主要方式為在裝有純水的燒杯內(nèi)插入管口,擰動(dòng)螺絲直至沒有冒出氣泡為止。
綜上所述,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升,我環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量也得到了極大的提升。原子熒光光度計(jì)作為水中汞檢測(cè)的重要方式之一,其檢測(cè)過程是否準(zhǔn)確無(wú)誤,直接關(guān)系著實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性、有效性。原子熒光光度計(jì)在水中汞檢測(cè)中的廣泛應(yīng)用,極大地提升了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,為保護(hù)水資源提供了強(qiáng)有力的保障。
[1]李日升.原子熒光測(cè)汞儀的研制及多元素原子熒光同時(shí)測(cè)定方法研究[D].西北大學(xué),2012.
[2]代立勤.氫化物發(fā)生—原子熒光光譜法測(cè)定食品中微量元素的分析研究[D].石河子大學(xué),2010.
[3]高永宏,祝建國(guó),毛振才.非色散原子熒光光度計(jì)計(jì)量檢定規(guī)程中相關(guān)問題的探討[J].分析測(cè)試技術(shù)與儀器.2012(02).
[4]王磊,秦宏偉,陳璐,等.環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)及其體系的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].化學(xué)分析計(jì)量.2015(04).