原子熒光法測定水中的砷

閆生厚

砷是現(xiàn)階段水污染監(jiān)測中的主要元素，通常情況下，砷元素本身的毒性很低，但是其化學(xué)物的毒性會(huì)相對高一些，常見的主要是其三價(jià)與物價(jià)化合物，這兩者相對而言三價(jià)砷的毒性更高，且有機(jī)砷化合物對人體和生物的危害都很大。現(xiàn)階段，常見的砷含量檢測方法比較多，本文結(jié)合實(shí)際選擇的是原子熒光法進(jìn)行測定，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明：原子熒光法的操作方法比較簡單，且靈敏度很高，因此值得推廣，能應(yīng)在各種水體中砷含量的測定。

實(shí)驗(yàn)部分

實(shí)驗(yàn)原理。在HCl介質(zhì)中，As3+能和NaBH4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成AsH3，接著由載氣帶到石英原子器中，在受熱的環(huán)境下發(fā)生分解變成原子As。在特制As陰極燈照射以后，基態(tài)As受到激發(fā)使其處于高能態(tài)，在去活回至基態(tài)的過程中，出現(xiàn)特征波長的熒光，在某一濃度范圍內(nèi)，熒光強(qiáng)度是和As砷含量是正比關(guān)系，然后通過標(biāo)準(zhǔn)比較進(jìn)行定量計(jì)算。

實(shí)驗(yàn)儀器和試劑。（1）實(shí)驗(yàn)儀器：吉天8230的原子熒光光譜儀，特制As空心陰極燈。（2）實(shí)驗(yàn)試劑：該實(shí)驗(yàn)中所用的相關(guān)試劑都是分析純的，除某些特殊規(guī)定外，實(shí)驗(yàn)中的水都是超純水。重點(diǎn)試劑主要有以下幾個(gè)：第一、還原劑。稱取5gNaOH粉末，溶在200mL水中，然后再加20gNaBH4，攪拌至全部溶解，然后用水定容至1L，搖勻，就能得到濃度為5g/L的NaOH溶液及20g/LNaBH4溶液。第二、載流液。量取50mL濃HCl（純度要高），定容至1L。第三，硫脲溶液。稱硫脲（CH4N2S）20g，加水50mL，微熱溶解后定容至100mL，搖勻。第四，標(biāo)準(zhǔn)砷貯備液。直接使用國家標(biāo)準(zhǔn)樣品。第五，標(biāo)準(zhǔn)砷使用液。實(shí)驗(yàn)前的貯備液進(jìn)行逐步稀釋，直到100微克每升。第六、載氣。主要用的是氬氣，但其純度不能小于99.999%。

儀器條件。砷燈電流是35mA，電壓是270V，載氣量是600mL/min，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)曲線法，由峰面積定量，延遲時(shí)間和讀數(shù)時(shí)間分別為0.5s和10s，樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣都是加入0.5mL。

實(shí)驗(yàn)步驟。（1）實(shí)驗(yàn)曲線的繪制。分別量取標(biāo)準(zhǔn)砷使用液0、1、2、4、6、8以及10ml之100m容量瓶中，然后加入濃鹽酸5ml，同時(shí)加入多硫脲溶液5mL，用超純水進(jìn)行定容，常溫放置0.25h后，用5g/L的NaOH溶液及20g/LNaBH4溶液作還原劑、稀釋的濃鹽酸作載液，設(shè)置實(shí)驗(yàn)測定程序后上機(jī)測定。（2）水樣測定。量取20mL水，放在比色管中，分別加濃HCl和CH4N2S各2.5mL搖勻后，同樣放置0.25h，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行上機(jī)測定。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

載流影響。載流溶液主要是酸性溶液。原子熒光計(jì)是一種痕量檢測器，實(shí)驗(yàn)過程中使用的酸都含有一定的原子熒光計(jì)可檢測元素，然后影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。相關(guān)研究人員在試驗(yàn)中選擇了濃HCl、HNO3、H2SO4做載流實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)HCl、HNO3的應(yīng)用效果較好，再加上考慮成本問題，通常都是選擇濃HCl做載流介質(zhì)。

還原劑。本實(shí)驗(yàn)的還原劑是CH4N2S和NaBH4。CH4N2S能在實(shí)驗(yàn)中從五價(jià)還原為三價(jià)，還原時(shí)間應(yīng)該要在0.25h以上，因其還原速度會(huì)影響環(huán)境溫度，假如溫度不大于15℃，要增加溶液的放置時(shí)間，或放在熱水浴中還原。NaBH4能將三價(jià)砷還原成AsH3。NaBH4的濃度不一樣所產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度也不一樣，所以要盡量選擇合理的NaBH4濃度。

線性范圍。在最合適的儀器條件下，測定濃度是0一10ug/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)計(jì)算As相關(guān)系數(shù)是0.9995。

標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限。實(shí)驗(yàn)中空白液測定10次，測出標(biāo)準(zhǔn)溶液熒光強(qiáng)度值，線性方程是：I=67.5432C十5.8501，r=0.9995，檢出限0.0641ug/L。

精密度試驗(yàn)。用標(biāo)準(zhǔn)砷溶液測定10次，算出標(biāo)準(zhǔn)和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。

測定結(jié)果和回收實(shí)驗(yàn)。按照最合適的實(shí)驗(yàn)測量條件，選擇3個(gè)水樣測定，測定回收率為96.4%-103.1%，說明本實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度比較高，能用在水中As含量的測定實(shí)驗(yàn)中。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)選擇的是選用的是吉天8230的原子熒光測定水中的砷含量，選擇用濃HCl作載流溶液，CH4N2S和NaBH4作還原劑，考察了儀器的線性范圍、檢出限和精密度，并做了回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明本實(shí)驗(yàn)有很好的準(zhǔn)確度，同時(shí)精密度也比較好，在水中砷含量測定中應(yīng)用比較合適，與國家相關(guān)分析要求相符。

（作者單位：云南省德宏州食品藥品檢驗(yàn)所）