李 穎,陳朋云,王 坤
(大理州質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測(cè)中心,云南 大理 671000)
隨著生活水平的逐步提高和汽車工業(yè)的高速發(fā)展,越來越多的家庭選擇汽車作為出行工具。而汽油作為汽車重要的動(dòng)力燃料,其產(chǎn)品質(zhì)量的好壞也逐漸被人們所重視。我國(guó)自2000 年7 月1日起已禁止使用含鉛汽油,因此,如何準(zhǔn)確快速的測(cè)定汽油中的鉛含量具有重要的意義。目前,汽油中鉛含量采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[1]規(guī)定的火焰原子吸收法進(jìn)行測(cè)定,但是此方法存在靈敏度低,測(cè)定值不穩(wěn)定的問題[2],并且所用試劑具有較強(qiáng)的毒性,對(duì)人體傷害大,且其中的氯化甲基三辛基銨對(duì)水體有影響。因此,建立安全準(zhǔn)確有效的測(cè)定汽油中鉛的方法迫在眉睫。
微波消解技術(shù)是目前大部分樣品比較理想的消解方法,具有省時(shí)安全、快速簡(jiǎn)便、試劑用量少等優(yōu)點(diǎn)。石墨爐原子吸收法常用于微痕量重金屬的檢測(cè),且設(shè)備普及率高,易于推廣。本文建立微波消解-石墨爐原子吸收法測(cè)定汽油中鉛含量的方法,結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
微波消解儀(MARS 6):美國(guó)CEM 公司;超純水機(jī)(KL-UP-I)成都唐氏康寧科技發(fā)展有限公司;原子吸收光譜儀(AA900T):珀金埃爾默企業(yè)管理 (上海) 有限公司;移液器:5mL,1mL,100μL(艾本德中國(guó)有限公司);電子天平(0.0001g):梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司。
汽油鉛含量標(biāo)準(zhǔn)樣品[26.4mg/L±1.0mg/L]石油化工科學(xué)研究院;鉛標(biāo)準(zhǔn)樣品(GBW(E)080537):1000μg/mL。硝酸鈀,磷酸二氫銨;硝酸(優(yōu)級(jí)純);氯化甲基三辛基銨;甲基異丁基甲酮(MIBK)
1)10mg/L 鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液。用移液器準(zhǔn)確移取1mL1000μg/mL 的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液于100ml 容量瓶中,用超純水定容至100mL。
2)50μg/L 鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液。用移液器準(zhǔn)確移取0.5mL10mg/L 的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL 容量瓶中,用超純水定容至100mL。
1)1g/L 的硝酸鈀溶液。準(zhǔn)確稱取0.1g(準(zhǔn)確至0.0001g)硝酸鈀于小燒杯中,用5%稀硝酸溶解,并轉(zhuǎn)移定容于100mL 容量瓶中。
2)100g/L 的磷酸二氫銨溶液。準(zhǔn)確稱取10g(準(zhǔn)確至0.0001g)磷酸二氫銨于小燒杯中,用超純水溶解,并轉(zhuǎn)移定容到100mL 容量瓶中。
消解罐的處理:將聚四氟乙烯消解罐放于5%的硝酸中浸泡24h,取出后分別用自來水和超純水清洗,于鼓風(fēng)干燥箱中烘干后,加入10mL硝酸,旋緊蓋子后置于微波消解儀中空燒,冷卻后取出分別用自來水和超純水清洗,烘干后備用。
樣品前處理:準(zhǔn)確移取0.2mL 經(jīng)充分均勻的樣品于清洗后的聚四氟乙烯消解罐中,加入8mL硝酸冷消化0.5h,然后加入2mL 雙氧水,待無氣體產(chǎn)生后,蓋上內(nèi)蓋,旋緊外蓋后放入微波消解儀中中消解。微波消解程序[3]見表1。消解完成后,于專用排酸裝置中排酸,后轉(zhuǎn)移至10mL 比色管中,并用超純水定容至刻度。則標(biāo)準(zhǔn)樣品處理后理論質(zhì)量濃度為:0.528±0.02mg/L。
測(cè)定:原子吸收光譜儀測(cè)定條件如下:波長(zhǎng):285.21nm,狹縫寬度:0.7nm,進(jìn)樣體積:20μL,基體改進(jìn)劑加入量:3μL 1g/L 硝酸鈀溶液和2μL 100g/L 磷酸二氫銨溶液。石墨爐升溫程序見表2。
表1 微波消解程序Table1 Microwave procedure
表2 石墨爐升溫程序程序Table1 Furnace program
按表2 的參數(shù)設(shè)置石墨爐原子吸收光譜儀,待儀器穩(wěn)定后,于285.21nm 波長(zhǎng)處,以50μg/L鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液為母液,利用儀器的自動(dòng)稀釋功能,以質(zhì)量濃度0μg/L,10μg/L,20μg/L,30μg/L,40μg/L,50μg/L 對(duì)吸光度繪制工作曲線,如圖1 所示。對(duì)空白溶液進(jìn)行11 次平行測(cè)定,計(jì)算11 次測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,按照3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差來計(jì)算方法的檢出限,線性關(guān)系及檢出限見表3。
圖1 鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig 1 Standard curve forPb
表3 方法檢出限Table3 Linear relationship and Limit of detection
以20μg/L 的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行連續(xù)11 次平行測(cè)定,計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,以相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差作為方法的精密度,計(jì)算結(jié)果見表4。
表4 精密度Table4 Precision results
用所建立方法分別對(duì)1 個(gè)汽油樣品和26.4mg/L 的汽油鉛含量標(biāo)準(zhǔn)樣品按上述前處理方法進(jìn)行11 次平行測(cè)定,測(cè)定結(jié)果見表5。
表5 試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Result of detection
式中:x 為樣品中的鉛含量,mg/L;C 為儀器測(cè)定質(zhì)量濃度,μg/L;V 為樣品消解后定容體積,mL;m 為樣品體積,mL
國(guó)標(biāo)法中利用火焰原子吸收法測(cè)定汽油中的鉛含量,在鉛含量為0.2mg/L 以下時(shí)測(cè)定結(jié)果不穩(wěn)定,所以火焰原子吸收法和石墨爐原子吸收法測(cè)定結(jié)果無法比較。本方法用有證標(biāo)樣作為樣品進(jìn)行檢測(cè),所得結(jié)果范圍為0.502mg/L-0.547mg/L之間,在理論結(jié)果0.528mg/L±0.02mg/L 之間,且該方法精密度為0.21%,檢出限為0.162μg/L。由此可見,該方法準(zhǔn)確度高,精密度高,檢出限低,且實(shí)驗(yàn)過程所需試劑少,可用于汽油中鉛含量的測(cè)定。