原子熒光光度計在水質(zhì)分析中的應(yīng)用

1、方法原理與材料

　　1.1 AFS-雙道原子熒光光度計工作原理

　　原子熒光是原子蒸氣受到具有特征波長的光源照射后，其中一些自由原子被激發(fā)跳躍到較高能態(tài)，然后去活化回到某一較低能態(tài)(常常是基態(tài))而發(fā)射出特征光譜的物理現(xiàn)象。當(dāng)激發(fā)輻射的波長與產(chǎn)生的熒光波長相同時，被稱為共振熒光，它也是原子熒光分析中最主要的分析線。各種元素都有其特定的原子熒光光譜，而根據(jù)原子熒光強(qiáng)度的高低就可測出試樣中待測元素的含量。

　　AFS-830 雙道原子熒光光度計采用硼氫hua鉀(或鈉)作為還原劑，與酸化過的樣品溶液中砷、汞、硒等元素發(fā)生反應(yīng)并生成待測元素的氣態(tài)氫化物與氫氣，而氫氣和氣態(tài)氫化物與載氣(氬氣)混合后進(jìn)入原子化器，之后，氫氣和氬氣在特制點(diǎn)火裝置的作用下形成氫氬火焰，使得待測元素原子化。待測元素的激發(fā)光源發(fā)射的特征譜線通過聚焦而激發(fā)氫氬火焰中的待測物原子，得到的熒光信號被日盲光電倍增管接收，然后經(jīng)放大、解調(diào)，再由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)得到結(jié)果。

　　1.2 實(shí)驗(yàn)條件

　?。?）氬氣：純度不小于99.99%，帶指針式（氬）氧氣減壓表；

　?。?）硼氫化na（鉀），含量95%以上；

　?。?）鹽酸、硝酸等（優(yōu)級純以上）；

　?。?）純凈水（18MΩ）；

　?。?）器皿：需通過技術(shù)監(jiān)督部門的校準(zhǔn)鑒定。

　　1.3 主要試劑及其配制

　　（1）5%硫脲+5%抗壞血酸混合液：稱取硫脲、抗壞血酸（均使用分析純即可）各5g，用100mL去離子水溶解，現(xiàn)用現(xiàn)配。

　?。?）硼qing化鉀溶液（10g/L）：稱取10g硼氫hua鉀，溶于500ml0.5%的優(yōu)級純氫氧化鉀中。

　?。?）砷標(biāo)準(zhǔn)貯備液：準(zhǔn)確稱取1.320g三氧hua二砷（As2O3），溶解于25ml20%(W/V)KOH溶液中，用20%（V/V）硫酸稀釋至1000mL，搖勻。此溶液濃度值為As=1mg/mL。

　?。?）砷標(biāo)準(zhǔn)中間液（1.00mg/L）：準(zhǔn)確移取濃度為1000mg/l的砷標(biāo)準(zhǔn)儲備液1.00mL,轉(zhuǎn)入1000mL的容量瓶中，用水定容，搖勻。此溶液砷的濃度為1.00mg/L。

　?。?）砷標(biāo)準(zhǔn)使用液：稱取As標(biāo)準(zhǔn)貯備液（1mg/mL）按照10倍的體積關(guān)系（最大不可超過100倍）逐級稀釋至As=0.1µg/mL（As標(biāo)準(zhǔn)溶液需用5%（V/V）HCI作為定容介質(zhì)貯存）。

　　1.4 儀器參數(shù)

　　光電倍增管負(fù)高壓(V):300 延時時間(s):1.0

　　燈電流(mA):60 讀數(shù)時間(s):10.0

　　原子化器高度(mm):8讀數(shù)方式:峰面積

　　載氣流量(ml﹒min-1):400重復(fù)次數(shù):1

　　屏蔽載氣流量(ml﹒min-1):900

　　1.5水樣的采集

　　采水樣的容器應(yīng)選用硬質(zhì)玻璃瓶或聚乙烯瓶。采樣前，先將容器洗凈；采樣時，用水沖洗三次，再將水樣采集于瓶中；采樣后，加適當(dāng)?shù)谋４鎰┎⒂?4小時內(nèi)進(jìn)行分析。

　　1.6水樣的預(yù)處理

　　準(zhǔn)確的在25ml具塞比色管中移取20ml的水樣，并依次加入2.5 mL鹽酸、2.5mL硫脲與抗壞血酸混合溶液，然后定容并搖勻，至少放置15分鐘后待測；如室溫低至15℃，放置30分鐘后待測，同時制備并測定樣空白。

　　1.7標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制

　　為了減小因?qū)嶒?yàn)室條件不同而引起的誤差，每次測定水樣的同時，也要測定標(biāo)準(zhǔn)曲線。分別準(zhǔn)確移取50.00µg/L的砷標(biāo)準(zhǔn)使用液1.0mL、2.0mL、4.0mL、8.0mL、12.0mL、16.0mL，置于100mL容量瓶中。用1%硫脲、1%抗壞血酸、5%鹽酸混合溶液稀釋至刻度并搖勻，制成含砷濃度分別為1.0µg/L、2.0µg/L、4.0µg/L、8.0µg/L、12.0µg/L、16.0µg/L。放置15分鐘后按照方法標(biāo)準(zhǔn)測定，以濃度為橫坐標(biāo)、熒光值為縱坐標(biāo)校準(zhǔn)曲線。

　　1.8水樣的測定

　　按照儀器操作規(guī)程預(yù)熱30分鐘，接通氣源、調(diào)整好出口壓力（0.25-0.4MPa）,使用5%鹽酸溶液作為載流，按儀器工作參數(shù)調(diào)整好儀器（激發(fā)光波長193.7nm、燈電流60mA）。測定工作曲線和水樣，同時要測定樣品空白。

　　2、結(jié)果與討論

　　2.1 硼氫hua鉀濃度的選擇

　　硼qing化鉀溶液的用量對測定靈敏度有一定程度的影響。用量太少,還原高價砷的能力差,靈敏度低；用量過多,由于有大量氫氣而產(chǎn)生稀釋作用以及液相干擾,靈敏度也會降低。

　　2.2 酸度的選擇

　　通過樣品于標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入1%、3%、5%、8%、10%鹽酸的實(shí)驗(yàn),證明酸度增大,砷的熒光強(qiáng)度增強(qiáng)；反之酸度減小,砷的熒光強(qiáng)度減弱。而且鹽酸在5%的范圍內(nèi)，砷的熒光強(qiáng)度基本穩(wěn)定,所以選擇鹽酸的濃度為5%。

　　2.3線性范圍測定

　　在最佳儀器條件下測定砷標(biāo)準(zhǔn)系列，當(dāng)砷濃度大于100µg/L時，標(biāo)準(zhǔn)曲線出現(xiàn)彎曲，因此，其線性范圍為0～100µg/L。在不同時間內(nèi)測定0.5～10.0µg/L的砷標(biāo)準(zhǔn)曲線6條，平均相關(guān)系數(shù)為r=0.9997,回歸方程為:C=0.0018If0.0201。