李業(yè)燕 彭夢微 鄧元秋
摘要:原子熒光法測定海水中的砷所用的還原劑有硼氫化鉀或硼氫化鈉,但其濃度大小對測定結(jié)果具有較大的影響。通過研究不同濃度的硼氫化鉀對測定結(jié)果的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),當硼氫化鉀濃度小于等于1.0%時,標準曲線線性很差;為1.5%~4.0%時,標準曲線線性較好,靈敏度較高,重復性較好,準確度高;在5.0%以上時,標準曲線線性變差,重復性較差,準確度較差。
關鍵詞:原子熒光法;硼氫化鉀;海水;砷
中圖分類號:X830.2 文獻標識碼:A 文章編號:2095-672X(2020)05-0-01
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.074
Improvement of a method for determination of arsenic in seawater by atomic fluorescence spectrometry
Li Yeyan1,Peng Mengwei2,Deng Yuanqiu2
(1.Guangxi Inspection and Research Institute for Product Quality,Nanning Guangxi 530000,China
2.Marine Environmental Monitoring Center of Guangxi Zhuang Autonomous Region,Beihai Guangxi 536000,China)
Abstract:Potassium borohydride or sodium borohydride are used as reducing agents in the determination of arsenic in seawater by atomic fluorescence spectrometry, but their concentration has a great influence on the determination results.The results showed that when the concentration of potassium borohydride was not more than 1.0%,the linearity of the standard curve is very poor.When the concentration 1.5-4.0%, it had good linearity of standard curve,good repeatability,and high accuracy.When the concentration more than 5.0%, the standard curve was high, the repeatability was poor,and the accuracy was poor.
Key words:Atomic fluorescence;Potassium borohydride;Seawater;Arsenic
海水中的砷含量雖少,但對海洋生物以及整個海洋系統(tǒng)循環(huán)都有著重要的影響[1]。因此,砷是海水污染物中重要的監(jiān)測元素[2]。測定海水中砷的方法主要有分光光度法、電化學法、原子吸收光譜法、原子熒光法、電感耦合等離子體發(fā)射質(zhì)譜法、X-射線熒光法等。原子熒光法[3]是目前國內(nèi)測定海水中的砷最主要的方法,該方法樣品前處理操作簡單,分析成本較低,適合大批量樣品的分析,但由于儀器的更新?lián)Q代,目前該方法中的某些條件已不完全適用,因此針對方法的關鍵因素條件進行了優(yōu)化改進,使得方法的分析結(jié)果更加準確、穩(wěn)定。
1 試驗材料與方法
1.1儀器與試劑
配置自動進樣器的AFS-9700雙道原子熒光光度計(北京科創(chuàng)海光儀器有限公司);
砷標準溶液和標準樣品(生態(tài)環(huán)境部標準樣品研究所);
試劑主要包括鹽酸(優(yōu)級純)、氫氧化鈉(優(yōu)級純)、硼氫化鉀(優(yōu)級純)、硫脲(分析純)、抗壞血酸(分析純)等。試劑配制參考《海洋監(jiān)測規(guī)范 第4部分:海水分析 11.1 砷 原子熒光法》(GB 17378.4-2007)。
1.2實驗方法
1.2.1標準曲線的配制
在100 mL容量瓶中加入少量純水,加入1.00 mL濃度為1.0 mg/L的砷標準使用液,再分別加入2.5 mL(1+1)鹽酸溶液和2.0 mL硫脲-抗壞血酸溶液,定容至100 mL標線,混勻,此為標準曲線最高點,其他標準系列點由儀器自動稀釋配制。標準空白的配制除不加標準使用液外,其他步驟均與標準曲線點相同。
1.2.2海水樣品前處理
量取25.0 mL海水樣品于50 mL比色管中,加入2.5 mL(1+1)鹽酸溶液、2.0 mL硫脲-抗壞血酸溶液,搖勻,靜置20 min,待上機分析。
1.2.3分析條件
儀器工作條件見表1。載流為5%鹽酸溶液,硼氫化鉀濃度(質(zhì)量體積分數(shù),下同)為0.7%、1.0%、1.5%、2.0%、4.0%、5.0%,其他分析條件完全相同,對有證標準物質(zhì)、海水樣品、海水樣品加標等進行測定,對結(jié)果進行比較分析。
2 結(jié)果與討論
2.1 不同濃度的硼氫化鉀對砷標準曲線相關系數(shù)的影響
結(jié)果表明,硼氫化鉀濃度為0.7%時,曲線相關系數(shù)r在0.9635~0.9876之間,標準曲線線性很差;硼氫化鉀濃度為1.0%時,曲線相關系數(shù)r在0.9948~0.9993之間,標準曲線線性較差且重復性不好;硼氫化鉀濃度為1.5%~4.0%時,曲線相關系數(shù)r在0.9993~1.000之間,標準曲線線性較好;硼氫化鉀濃度為5.0%時,曲線相關系數(shù)r在0.9986~0.9994之間,標準曲線線性較之前有所下降。出現(xiàn)這種情況的原因可能是硼氫化鉀濃度較大時,氧化還原反應太劇烈,產(chǎn)生大量氣泡,干擾了砷化氫氣體的生成和進入儀器,影響測定結(jié)果。
2.2 不同濃度的硼氫化鉀對準確度的影響
2.2.1 有證標準物質(zhì)砷含量的測定
結(jié)果表明,硼氫化鉀濃度為1.5%~4.0%時,有證標準物質(zhì)的測定結(jié)果均在真值范圍內(nèi),說明此濃度下分析準確度較好;硼氫化鉀濃度為5.0%時,有部分標準物質(zhì)的測定結(jié)果不在真值范圍內(nèi),說明此濃度下測定結(jié)果不穩(wěn)定。
2.2.2 海水樣品中砷含量的測定
測定海水樣品,每個樣品重復測定3次。結(jié)果表明,硼氫化鉀濃度為1.5%~4.0%時,海水樣品的測定結(jié)果穩(wěn)定,重復性較好;硼氫化鉀濃度為5.0%時,海水樣品的測定結(jié)果部分相差較大,重復性較差。
2.2.3 海水中砷加標回收率的測定
結(jié)果表明,硼氫化鉀濃度為1.5%~4.0%時,樣品加標回收率的測定結(jié)果在81.3%~113%,滿足分析測試要求;硼氫化鉀濃度為5.0%時,樣品加標回收率的測定結(jié)果在36.7%~110%,有部分樣品加標回收率的測定結(jié)果不能滿足分析測試要求,說明此濃度下測定結(jié)果不穩(wěn)定。
3總結(jié)
原子熒光法測定海水中的砷,還原劑硼氫化鉀的濃度對校準曲線相關系數(shù)、熒光信號強度(靈敏度)、方法準確度都有著關鍵的影響。硼氫化鉀的濃度為1.5%~4.0%時,標準曲線線性較好,曲線最高點熒光強度較高,靈敏度較高,重復性較好,準確度高。綜合考慮測量結(jié)果的準確性、方法的靈敏度、分析成本等因素,建議選擇硼氫化鉀濃度為2.0%進行海水樣品分析。
參考文獻
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[2]申屠超,林奇,雷超,等.雙陽極電化學氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測定海水中的砷[A].2010年全國科學儀器自主創(chuàng)新及應用技術研討會論文[C].2010.
[3]GB17378.4-2007 海洋監(jiān)測規(guī)范 第4部分:海水分析[S]中華人民共和國國家標準,北京:中國國家標準化委員會,2007:26-28.
[4]劉金冠,丁冬梅,郭玉敏.原子熒光光度法測定海水中硒的不確定度評定研究[J].環(huán)境科學與管理,2014,39(04):145-147.
收稿日期:2020-03-04
作者簡介:李業(yè)燕(1987-),女,漢族,碩士研究生,工程師,研究方向為環(huán)境監(jiān)測分析與研究。