原子荧光法测定地表水中痕量汞的方法研究

发表时间:2021/6/9   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:曾琴
[导读] 摘要:汞是一种有毒的银色金属,通常可以以游离,单价和二价形式获得,它是室温下唯一的液态金属,它广泛用于科学设备(电器,控制机,温度计,气压计)和汞锅炉,水银泵,水银煤气灯。
        湖南省衡阳生态环境监测中心 湖南衡阳 421001
        摘要:汞是一种有毒的银色金属,通常可以以游离,单价和二价形式获得,它是室温下唯一的液态金属,它广泛用于科学设备(电器,控制机,温度计,气压计)和汞锅炉,水银泵,水银煤气灯。汞广泛存在于地表水中,会在人体中蓄积并引起神经毒性,因此,对来自自然,地表水,食品,化妆品和药用植物的样品中的汞进行分析已成为全球关注的问题。
        关键词:原子荧光法;痕量汞;方法研究
        引言
        汞是地球的组成部分之一,在自然中以硫化汞的形式存在。地表水的汞污染主要来自溶剂、化学和工业等行业排放的污水。汞及其化合物具有剧毒,可在体内积聚,汞诱导的离子可以转化为有毒的有机汞。目前,用于测定地表水中汞的最常见的分析方法包括总冷原子吸收分光光度法(HJ597-2011)和通过冷原子荧光法测定总汞(测试)((HJ/T341-2007)。随着金属技术的发展,原子荧光光谱仪已被广泛使用。
        1实验部分
        1.1原理
        在某种酸度中,高锰酸钾溶液会氧化样品,将其中包含的所有汞转化为二价汞。过量的高锰酸钾用盐酸羟胺溶液还原,然后用硼氢化钾还原成汞元素。用氩气将其带到雾化器,蒸发的汞蒸气被汞灯的辐射激发,产生共振光,在某种程度上,荧光的强度与汞的含量成正比。
        1.2主要仪器及试剂
        1.2.1仪器
        两台AFS-933原子荧光光度计(北京吉天仪器有限公司),带有一个特殊的阴极汞灯,一个自动进样器和一个干燥箱。
        1.2.2试剂
        硫酸(高纯度),高锰酸钾(高纯度),盐酸(高纯度),氢氧化钾,硼氢化钾,盐酸羟胺。环境保护科学研究所提供了100mg/L的标准储备溶液,载流:5%盐酸溶液。
        1.3样品前处理
        将10.0ml的水样品放入10ml的比色管中,加入0.1ml的浓硫酸,0.1ml的高锰酸钾溶液,充分搅拌,在金属架中摊开,放在烘箱中研磨105°,1小时后,取出并冷却。当接近测定时,在搅拌的同时添加第5份盐酸羟胺溶液,一滴一滴,直到壁上的高锰酸钾和二氧化锰消失,并同时进行空白测试。如果紫色在衰减过程中褪色,则应随时添加高锰酸钾溶液。
        1.4汞标准溶液的配制
        标准的汞溶液逐渐溶解在所施加的1.0µg/L的汞溶液中,并且仪器会自动调整一系列的测定。
        1.5测定
        选择设备的最佳条件:30mA电流灯;光电倍增管中的负高压为270V;雾化器高度8.0毫米;喷雾温度:室温;气体流量(Ar)400毫升/分钟;防止耗气量800毫升/分钟;读数时间9s;延迟时间1.5s。测定方法:标准曲线法。积分方法:峰面积。插入样品参数,并在加热30-40分钟后测量。
        2结果与讨论
        2.1硼氢化钾浓度的影响
        硼氢化钾的浓度对采集的灵敏度有重要影响,制备了各种浓度的硼氢化钾溶液,并绘制标准溶液的曲线。实验表明,当硼氢化钾浓度为0.1〜0.7g/L时,曲线的斜率为1618〜2184(曲线的斜率为水银滤过-荧光),聚集系数r>0.9990。在实验中,硼氢化钾的最佳浓度为0.1〜0.7g/l。
        2.2方法检出限
        DL检出限= 3×SD /K。其中,SD是21个完全空试验的标准偏差,K是标准曲线斜率。最低汞检出限为0.012μg/ L。
        2.3精密度和准确度
        在精确度的测试中,以不同的浓度采集了三个兼容的水质样本,每个浓度进行了六次测量,结果示于表1。
        表1  方法精密度测定结果                      单位:μg/ L
       
        由表1可知,当浓度≤0.001mg/L时,得到测定结果的相对标准偏差(RSD)为4.33%~9.82,测定结果偏差范围能够达到检测要求。方法的准确度实验采用加标回收方式测定。分别对3个不同浓度的水样用含汞100>g/L的标准溶液进行加标测定,计算回收率,结果如表3所示。加标回收率在90%~110%,说明方法具有较高的准确度,能够达到检测要求。
        从表1中可以看出,当浓度小于或等于0.001 mg / L时,测量结果的平均偏差(RSD)为4.33-9.82,并且测量结果的偏差度可能满足发现要求。通过加标回收方法,可以保证方法的准确性,将含100>µ g / L汞的典型溶液添加到三个位置不同的水样中,以计算回收率。结果如表2所示。标准添加剂的重复率在90%至110%之间,表明具有较高的准确性和合规性检测要求。
        表2  方法准确度实验结果
       
        2.4共存离子的干扰
        由于原子荧光法中硼氢化钾还原剂的浓度低,并且可以更好地消除诸如砷和硒的各种活性离子的影响。
        2.5质量控制
        器壁对汞具有吸附作用,并且其转化为汞齐是汞损失的重要原因。由不同材料制成的容器具有不同的吸收汞的能力。研究表明,在一段时间内使用相同浓度的汞溶液后,玻璃瓶中的汞溶液浓度通常高于塑料瓶中的浓度,这表明玻璃瓶中的汞吸收率低于塑料瓶中的汞吸收率。因此,在检测汞时,应选择玻璃瓶作为储存水样的容器。在使用前将10%的溶液浸入硝酸中,并在进行试验后,仅在满足要求的情况下才能使用。汞离子易于还原和蒸发,进入容器并扩散到环境中;因此,应在水样中加入氧化剂和酸类进行储存。自然分解后,用清澈的清水(Hg <0.05μg/ L)取上清液,添加标准汞溶液使浓度为0.40>μg/ L,添加各种抗汞防腐剂并在不同时间使用。结果示于表3。
        表3  汞在不同保存条件下的测定结果             单位:μg/ L
       
        结语
        实验结果表明,使用AFS-933原子荧光光谱仪,低硼氢化钾作为还原剂,原子荧光光谱法测定地表水中的汞含量,具有检出率低,准确度高,最小破坏,并且操作简单容易...由于对地表水中的汞进行测量是一种痕量分析,因此它对多种因素都非常敏感。只有在整个过程中加强质量控制,才能充分证明测量过程的准确性,简便性和速度,从而提高准确性和精确度
        参考文献:
        [1]宋益峰.原子荧光法测定地表水中痕量汞的方法研究[J].技术与市场,2012:141.
        [2]潘腊青,章维维,池怡,周姗.原子荧光光度法测定地表水中的痕量汞[J].分析仪器,2013:27-30.
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