尹 航 謝 萍
(靖江市環境保護局環境監測站江蘇靖江214500)
原子熒光光譜法對水中總硒含量測試分析
尹 航 謝 萍
(靖江市環境保護局環境監測站江蘇靖江214500)
本文通過分析,比較了影響水中硒消解的因素,如鹽酸用量和消解溫度等,并對一種新的簡單易行的方法進行了確定,相比于2006年水中硒的測試方法,其特點是具有一定的經濟性、較強的可靠性,同時易控制、操作過程簡單。
硒含量;原子熒光光譜法;測試方法
作為具有多種有益功能的微量元素,硒在人類的生命活動中不可或缺。在人體中,硒大約占有14mg~21mg的含量,并主要在腎臟、胰、肝等臟器內分布,硒的含量過高或過低,都會危害到人體的健康,在自然環境中,硒對人類的影響,主要是通過食物鏈進行的。而在食物鏈中,飲水是最重要的環節,所以,對水樣中硒進行準確和快速的測定,對于當地環境的影響評價以及水中硒含量的調查,意義非常重大。
水中硒存在的形式主要是一些有機硒及無機硒。熒光法、原子吸收光譜法和比色法是比較常用的檢測方法。原子熒光光譜法將光譜法和原子發射光譜法的優點進行了吸收,將其中存在的不足進行了彌補。對于譜線在200nm~290 nm之間的元素,其優點是具有較低檢出限,較高的靈敏度,同時能分析多個元素。在自來水和環境水中,砷、硒、汞等元素,都有著極低的含量。而采用原子吸收法和分光光度法等測定,往往具有偏高的檢出限和繁瑣的程序,不能對水體中這幾種元素的實際狀況進行真實的體現。而用原子熒光光譜法,對水中的硒元素進行測定,能對水中硒的檢測要求給予滿足。
資源研究所和中國科學院地理科學在長期堅持不懈的實驗中,通過測試水中硒的含量,找到了一種和國際標準GB/T5750-2006相比,更加簡便的方法,即在15mL的試管中,取水樣10mL,在將3mL的純硫酸加入其中,在水浴箱中放入試管40min,測試時采用雙道原子熒光光度計。
運用此方法,在2009年對硒中毒地區的水樣進行測試時,發現都具有偏低的測試結果,而且全部硒中毒地區的水中硒的測試紙均低于1ug.L-1。作為我國著名的富硒區的紫陽縣,在1991-1997年所采集到的水樣中,經測試,結果均在0.05ug.L-1~15ug.L-1。而在石煤分布區的匯水測,可達到10ug.L-1。甚至還要高一些。為了查找原因,檢查測試環節、測試用酸及測試儀器等,發現用于消解的水浴箱的溫度尚低于100℃。盡管目前設置的是100℃的理論溫度,但在實際操作過程中,確實不容易實現這個溫度。經過分析和調查,在水浴箱中經過鹽酸的水樣消解時,在消解的過程中,會揮發掉其中的鹽酸。這時必須要打開通風,揮發掉的氣體才能輸出。水浴箱的溫度在氣體向外疏送的過程中逐漸降低。此時,水浴箱也就達到了83℃,這和要求達到的100℃的消解溫度具有較大的差別,使水中不能完全消解硒。進而測試結果不能對水樣中實際硒的含量進行體現。表示在水中硒加入鹽酸消解,會極大的影響到溫度。
為了探討水中硒的測試精度受不同消解方法的影響進行探索,可制作一種對水中硒進行測試的簡單可靠的方法。可采用電感禍合等離子體質譜法和氫化物發生——原子熒光光譜法,同時對水樣硒進行采集,在測試采集到的溶液,并對比起測試結果。
2.1 酸度的影響
相關實驗證實,用酸量的適宜,是硒還原的首要條件。如果用酸量太低,則6價硒不容易向4價硒還原,如果是太高的用酸量,則干擾離子很容易伴生,對硒含量的測試產生影響,并且還會將測試儀器腐蝕,進而將儀器的使用壽命縮短。為了能對測試結果的準確性提供保障,并將儀器的損耗減少,可采用鹽酸作為介質,并采用3 mL的用酸量。而在實際的水中硒的消解過程中,可將鹽酸的用量適當增加,對因為沒有達到消解溫度而對水中硒的完全消解產生影響進行預防,所添加的鹽酸應低于5mL。但因為所用鹽酸具有不同的批號和生產廠家,并且含有不同的雜志,對于測定結果會產生不同的影響。所以使用時應進行測定,并進行空白檢驗,只有達到穩定的空白值時,才能進行使用。在對同一批樣品進行測定時,中途不能在使用其他批號或廠家的酸液。
2.2 溫度影響
充分還原樣樣品中的硒,是溶液加熱的目標。而不同的溫度,水中硒的消解也具有很大的差異,導致不能對水中硒的實際含量進行準確的測定。為了能使水中硒不能完全消解的問題得到解決,溫度問題很關鍵。在消解的過程中,水樣會將鹽酸揮發出來,這樣必須要打開通風,而打開通風又會將水浴箱的溫度降低。為了解決這個矛盾,可在燒杯中進行消解,將裝有一定量水的燒杯放在電熱板上,待水沸騰之后,在進行消解。因為可以調節電熱板溫度,為了使水中硒的消解沸騰的溫度達到100℃,以滿足溫度需要,就要將電熱板稍微開大。同時,一定要掌握好水浴消解的時間,否則就會對測定的精密度產生影響,若是過早取下,還沒有到消化終點,會因為沒有分解熒光雜志而受到干擾,進而產生偏高的測定結果,若到終點后還繼續加熱,則會損失到一定量的硒。
目前,有多種方法測試水中硒的含量,除了國際通用的方法之外,ICP-MS測試水中硒的方法也具有一定的準確度,正逐漸被國際所公認。該方法干擾離子少,簡單易操作,具有很強的穩定性,具有一定的實踐意義。
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