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氢化物原子荧光法测定饮用水中锑

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摘 要:应用氢化物原子荧光法,建立测定饮用水中锑的最佳分析方法。该方法线性范围为0~10μg/L,方法的检出限为0.02μg/L,相对标准偏差低于1.13%,回收率为95.8%。结果表明该方法对测定水中锑有良好的可行性和适用性。

关键词:锑 氢化物 原子荧光

锑离子在水中主要以三价、五价存在,锑以各种化合物形式或以悬浮态或以溶解态存在于水环境中。一些研究表明,锑对生物和人体有慢性毒性和致癌性。锑污染问题不容忽视。我国也对环境中的锑作了相应的限值规定。我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中锑的限值定为0.005mg/L。

采用氢化物原子荧光法测定饮用水中锑,对酸介质、酸度、还原剂、检出限、干扰离子等进行了研究总结出了最佳分析方法,用相对标准偏差来考察方法的精密度,用加标回收率考察方法的准确度,该方法操作简便,灵敏度高,线性范围广,适用于饮用水中锑的含量测定。

1 材料和方法

1.1实验原理 在酸性条件下,以硼氢化钾为还原剂使锑生成锑化氢,以氩气作为载气将锑化氢气体引入到石英炉中被原子化,受热分解为原子态锑,基态锑原子受高效空心阴极灯的光源激发辐射出原子荧光,荧光的强度与锑浓度成正比,与标准系列比较定量。

1.2仪器 AFS-230E双道原子荧光光度计(北京海光仪器公司),锑编码空心阴极灯。

1.3试剂 方法所用试剂为优级纯或分析纯,所用水为超纯水。

氢氧化钾溶液(5 g/L):称取2.5g氢氧化钾溶于纯水中,稀释至500mL。

硼氢化钾溶液(20 g/L):称取10.0g硼氢化钾溶于5 g/L氢氧化钾溶液500mL中,混匀溶解。

载流:5%盐酸溶液。

硫脲+抗坏血酸溶液:称取5.0g硫脲,约加80mL纯水,加热溶解,待冷却后加入5.0g抗坏血酸,定容至100mL。

锑标准储备液ρ(sb)=100mg/L(国家标准物质研究中心)

锑标准使用液ρ(sb)=0.1μg/mL:将锑标准储备液逐级稀释成0.1μg/mL的标准使用溶液。

1.4锑标准系列的配制:各加入10mL(1+1)盐酸到6支100 mL容量瓶中,依次加入锑标准使用溶液0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 mL到容量瓶,最后分别加入10mL硫脲+抗坏血酸溶液,用超纯水稀释至100mL。相当于锑的浓度0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00μg/L。

1.5样品预处理:取样品溶液10 mL到25 mL比色管中,加2.5mL(1+1)盐酸,2.5mL硫脲+抗坏血酸溶液,加纯水至25 mL,摇匀放置稳定30分钟待测。

1.6仪器工作参数及测定条件

2 结果与讨论

2.1试验条件的选择

(1)载气和屏蔽气:过高流量的载气会将原子浓度冲稀,降低灵敏度;过低的载气难以将气体混合物顺利、迅速地带入石英炉,一般载气流量选择在300-500 mL/min之间,故本文选用400 mL/min作为载气流量,屏蔽气流量为800mL/min。

(2)负高压和灯电流:实验表明,随着负高压和灯电流的增加,荧光强度值亦随之增高,但负高压过高会使基线漂移,增加噪声,过低灵敏度下降。灯电流过高影响灯使用寿命,故本试验选用负高压270v,灯电流70mA。

(3)酸浓度的影响:本试验选用盐酸作为载流。实验表明,在盐酸中锑的响应较好且随着酸度增大,荧光强度有下降趋势,当盐酸浓度为5%~10%时灵敏度高,且比较稳定。故选用5%的盐酸作载流。

(4)硼氢化钾浓度:硼氢化钾浓度过低时,锑不能完全被还原而且响应值较差,实验表明,当浓度为1.5%~2.5%时荧光强度基本恒定,本实验选择硼氢化钾浓度为2.0%

2.2检出限与标准曲线:根据仪器设定的检出限程序,连续测定空白溶液11次,再测定标准曲线,统计空白溶液标准偏差SD,按DL=3*SD/K(K:标准曲线斜率)计算出本方法检出限为0.02μg/L。根据表一所列仪器条件测定了0~10μg/L线性范围的标准系列,得相关系数为0.9995,回归方程为If=230.861C+8.625。

2.3精密度试验:分别对锑浓度为2.0、6.0、10.0μg/L的标准样品用仪器设定程序连续测定7次,计算其相对标准偏差为1.13、0.88、0.71%。RSD低于2%,结果令人满意。

2.4加标回收率:应用本方法对样品进行加标回收试验,取10mL样品,加入最低系列质量的标准样品于样品中,按照上述方法加入一定体积的试剂后定容到25mL,测定加标试样浓度,结果计算得加标回收率锑95.8%。

3小结

根据以上试验数据总结出了最佳分析条件,回收试验表明,此方法是可行的且平均回收率在95.8%,其精密度和准确度结果也很理想。此方法操作简便,灵敏度高,线性范围宽,干扰小,适用于测定饮用水和其他水样品中锑的含量。

参考文献

[1]原子荧光光度计分析方法手册. 北京海光仪器公司

[2]生活饮用水标准检验方法(GB5749-2006)

[3]周虹. 原子荧光光谱法同时测定水样中的砷和锑. 中国基层医药,2008,15(7)

[4]刘丽萍、刘菲、张晓明等. 氢化物原子荧光法测定饮用水中锑. 中国卫生检验杂志, 2001,11(5):560