原子熒光光譜法測定環境水體中痕量錫

何 樺

（廣東省肇慶市質量計量監督檢測所，廣東 肇慶 526060）

錫，金屬元素，一種略帶藍色的白色光澤的低熔點金屬元素，是大名鼎鼎的“五金”——金、銀、銅、鐵、錫之一。錫也是人體不可缺少的微量元素之一，它對人們進行各種生理活動和維護人體的健康有重要影響。但是人們食入或者吸入過多的錫，就有可能出現頭暈、腹瀉、惡心、胸悶、呼吸急促、口干等不良癥狀，并且導致血清中鈣含量降低，嚴重時還有可能引發腸胃炎。因此，錫含量也是環境水體檢測的重要項目之一。下面，介紹一種應用原子熒光光譜法來測定環境水體中的痕量錫的測定方法。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

儀器：AFS-920型原子熒光光度計；錫空心陰極燈。

試劑：錫標準儲備溶液：500μg/mL，鹽酸（優級純），氫氧化鈉（優級純），硼氫化鉀（優級純），硫脲（分析純），抗壞血酸（分析純）。

1.2 標準系列的配制

用1.0%鹽酸溶液將錫標準儲備溶液逐級稀釋到標準使用溶液（0.10μg/mL），然后再取6個100mL容量瓶，分別 加 入 1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL標準使用溶液，逐瓶再加入1.0mL濃鹽酸、5.0mL10%的硫脲-抗壞血溶液，最后純水定容。則濃度分別為1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.0μg/L。

1.3 樣品的處理

取47mL水樣于50mL具塞比色管中，加入濃鹽酸0.5mL，再加入10%的硫脲-抗壞血酸混合溶液2.5mL，搖勻，放置30min后，進行測定，同時做樣品空白。

圖1 標準系列各點濃度與熒光強度的對應關系

1.4 儀器的工作條件

儀器的最佳測定條件為：負高壓為300V，燈電流為80mA，載氣流量為400mL/min，屏蔽氣流量為700mL/min，原子化器高度為10mm，讀數方式為峰面積，讀數時間為9s，延遲時間為1s。

1.5 測定

設置好儀器條件，預熱儀器30min以上，以1.0%的硼氫化鉀作還原劑，1.0%的鹽酸溶液作載流液，上機測定樣品溶液濃度。

2 結果與討論

2.1 儀器條件的選擇

2.1.1 負高壓和燈電流的選擇

負高壓和燈電流與儀器的靈敏度和檢出限有很大的關系。過高會使靈敏度增大、使檢出限降低，但是穩定性會相對的變差，同時也會影響儀器的壽命，噪音也會隨之增大；相反過低時，靈敏度降低，檢出限會隨之升高，又往往會達不到實驗的要求，綜合考慮，選擇負高壓為300V，燈電流為80mA。

2.1.2 載氣和屏蔽氣的選擇

經過實驗，在負高壓和燈電流確定的條件下，載氣流量的大小對氬氫火焰的穩定性、熒光強度測量值的大小有很大的影響。載氣流量小，氬氫火焰不穩定，測量的重現性差，載氣流量極小時，儀器會無法運行或是可能沒有熒光信號；載氣流量大，原子蒸氣會被稀釋，測量的熒光值會降低，過大的載氣流量還可能導致氬氫火焰被沖斷，無法形成氬氫火焰，使測量沒有信號。屏蔽氣流量小時，氬氫火焰肥大，信號不穩定；流量過大時，氬氫火焰變得細長，信號也會變得不穩定且靈敏度降低。綜合考慮，選擇載氣流量為400mL/min，屏蔽氣流量為700mL/min。

表1 檢出限的測定

表2 精密度的測定

2.1.3 原子化器高度的選擇

在負高壓、燈電流、載氣、屏蔽氣等條件確定的情況下，原子化器的高低決定了激發光源照射在氬氫火焰上的位置。當激發光源照射在氬氫火焰上原子蒸氣密度最大的位置時，得到的熒光強度最大，經過反復的實驗，當高度在10mm的位置時，熒光強度最大，所以本實驗選擇高度為10mm。

2.2 酸度和堿度的選擇

2.2.1 酸度的選擇

錫的原子熒光法對酸度的要求比較苛刻，它只在一個很窄的酸度范圍內才能形成氫化物，酸度太低，反應不完全，且反應較緩慢；酸度過高，會促使還原劑大量分解，產生大量H，爐口的火焰很大，稀釋了被測元素的濃度，并且減少氫化物在原子化器中的停留時間，使測定靈敏度下降，所以酸度過大或是過小，都直接影響到實驗結果的準確與否，另外由于儀器型號不同酸度也應做相應調整，為此，做了多次研究與試驗，最終確定選擇1.0%的鹽酸作為載流液。

2.2.2 還原劑濃度的選擇

試驗證明硼氫化鉀濃度在1.0%附近時，熒光強度與錫濃度線性關系良好，并且熒光強度也較大，濃度若是過低或是過高，熒光強度都比較低，甚至會是負值，這將直接導致實驗的失敗。所以，本實驗選擇1.0%的硼氫化鉀。

2.3 標準曲線的測量

經過試驗，標準系列在0～40μg/L內（可能范圍會更大，考慮濃度過高會對儀器產生污染等因素才將系列最高點定為40μg/L），線性關系良好，相關系數為0.9992，由于在實際工作中環境樣品中錫的濃度較低，所以本實驗配置的標準系列為0～10μg/L，采用既定條件，對標準系列連續測量5次，曲線斜率的最小值為111.3696，最大值為114.4989，截距最小值為-9.5521，最大值為-4.6325，相關系數＞0.9994，標準曲線的如圖1。

2.4 方法檢出限、精密度

儀器既定的條件下，連續測定空白溶液11次，以3倍空白的標準偏差除以標準曲線斜率，得到檢出限為0.06μg/L，結果見表1。

對2.00μg/L和10.0μg/L的標準溶液分別進行7個平行測定，結果見表2。

2.5 加標回收率的測定

向實際樣品中加入標準溶液，加標量分別為1.00μg/L和2.00μg/L，做實際樣品加標回收實驗。結果表明，回收率介于91.0%～103%，說明測定結果準確可靠，見表3。

結語

實驗證明，原子熒光光譜法測定環境水樣中的痕量錫具有結果準確、檢出限低、靈敏度高、操作簡便、成本低廉等優勢，是一種較為理想的分析方法，值得推廣應用。

[1]夏擁軍.標準加入-原子熒光光譜法測定罐頭中的痕量錫[J].化學分析計量，2011（06）.

[2]秦曉光，張經，程祥圣.氫化物發生-原子熒光光譜法測定海水中的痕量錫[J].光譜實驗室，2007（05）.