火焰原子吸收法測定鎳的優選測定介質研究

邢書才，岳亞萍，楊永

(環境保護部標準樣品研究所 國家環境保護污染物計量和標準樣品研究重點實驗室，北京 100029)

火焰原子吸收法測定水中鎳，作為一種準確而快速的儀器測定方法，廣泛為環境監測和化學分析實驗室采用。現行水質鎳的國標法為《水質 鎳的測定 火焰原子吸收分光光度法》(GB/T 11912—1989)[1]。該方法在實際測試應用中，由于測定介質存在問題，對分析測定產生較嚴重干擾，影響測定結果和分析質量。火焰原子吸收測定水中重金屬已有文獻報道，主要涉及方法的實際應用和富集萃取、拓展性應用方面[2-9]。對測定水中鎳的方法研究[10]，尤其改進性研究少有報道。

本研究改進原方法的測定介質，降低了測定下限，提高了校準質量和測定靈敏度；使方法的精密度和準確度在技術上符合方法學要求。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

鎳標準貯備液1(1 000 μg/mL，批號211095054，美國AccuStandard公司)；鎳標準貯備液2(1 000 mg/L，批號16032473，國家有色金屬及電子材料分析測試中心)；鎳標準使用液(50.00 μg/mL)，用鎳標準貯備液1稀釋制成；鎳標準樣品(標準編號GSB 07-1186-2000，批號201518，環境保護部標準樣品研究所)；硝酸(ρ=1.42 g/mL)、硝酸溶液(1+99)、鹽酸(ρ=1.18 g/mL)、鹽酸(1+99)。

Z-8200 型原子吸收測定儀；鎳空心陰極燈。

1.2 工作條件

測定波長232.0 nm，燈電流10.0 mA，負高壓410 V，狹縫寬度0.20 nm，燃燒器高度7.5 nm，空氣流量15.0 L/min，乙炔流量1.7 L/min。

1.3 校準曲線的繪制

1.3.1 原測定方法制備校準曲線 分別加入濃度為50.00 μg/mL的鎳標準使用液0，0.50，1.00，2.00，4.00，8.00，10.00 mL于100 mL容量瓶中，用(1+99)的硝酸定容至標線后混勻。按1.2節條件測量每份溶液的吸光度，并繪制校準曲線。

1.3.2 改進后測定方法制備校準曲線 分別加入濃度為50.00 μg/mL的鎳標準使用液0，0.50，1.00，2.00，4.00，8.00，10.00 mL于100 mL容量瓶中，用(1+99)的鹽酸定容至標線后混勻。按1.2節條件測量每份溶液的吸光度，并繪制校準曲線。

1.4 樣品的測定

1.4.1 按原測定方法測定樣品 取適量清潔水樣或經消解后的樣品于100 mL容量瓶中，按照1.3.1節的方法進行測定，將吸光度帶入1.3.1節校準曲線，查得鎳含量。

1.4.2 按改進測定方法測定樣品 取適量清潔水樣或經消解后的樣品于100 mL容量瓶中，按照1.3.2節的方法進行測定，將吸光度帶入1.3.2節校準曲線,查得鎳含量。

2 結果與討論

2.1 校準曲線質量的比對分析

用鎳標準貯備液1為檢測標準，分別按照1.3.1和1.3.2節的方法，對校準系列進行測定，根據測定結果繪制的校準曲線見圖1。

圖1 校準曲線Fig.1 The calibration curvea.改進后方法的校準曲線；b.原測定方法校準曲線

由圖1可知，原測定方法校準曲線的線性質量較差，回歸系數只有0.994 4，經多次重復實驗，均得到相近的實驗結果。由于硝酸介質對鎳的測定會產生較強的干擾作用，使得鎳測定時的吸光度產生了較大的不規則偏差。改用(1+99)的鹽酸測定介質后，校準曲線的質量得到了很大提高，線性回歸系數R=0.999 7，表明校準曲線的精密度良好，使樣品測定中的分析校準有了可靠的技術保證。

2.2 測定靈敏度的比對結果

根據以硝酸介質和鹽酸介質制備校準系列的測定結果，兩種測定介質測定后得到的試劑空白、校準曲線斜率列于表1。

表1 分析方法的靈敏度參數Table 1 The sensitivity parameters of analysis method

由表1可知，兩種測定介質得到的試劑空白分別為-0.001 3，-0.000 7 mg/L，用(1+99)鹽酸介質為測定介質，比用(1+99)硝酸介質的空白絕對值小了近50%，表明(1+99)鹽酸介質引出的背景干擾很小，是一種比較理想的測定介質。同時由于測定的試劑空白低，在相同條件下，可以使測定的有效吸光值增大，在實際效果上是增加了測定的靈敏度。

從測試靈敏度進行分析，兩種測定介質測定得到校準曲線斜率分別為0.006 80和0.017 8。以(1+99)鹽酸為測定介質進行測定的靈敏度比(1+99)硝酸介質提高2.6倍。測定結果表明，以(1+99)鹽酸為測定介質，測定的靈敏度遠遠高于以(1+99)硝酸為測定介質的靈敏度。

2.3 檢出限和測定下限的比對

分別按照原測定方法和改進后的測定方法制備空白樣品，按照《分析方法標準制修訂技術導則》的技術要求，進行20次的平行測定，計算檢出限和測定下限[11-12]，結果見表2。

表2 檢出限和測定下限Table 2 The detection limit and the lowerlimit of measurement

由表2可知，以(1+99)鹽酸為測定介質，檢出限和測定下限都比以(1+99)硝酸為測定介質降低了73% 。測定方法的檢出限和測定下限低，說明分析方法的靈敏度高。因此，對于火焰原子吸收法測定水中鎳，以(1+99)鹽酸為測定介質，不僅背景干擾小，而且測定的靈敏度高；從降低分析方法的檢出限和測定下限方面考慮，以(1+99)鹽酸為測定介質，技術指標優勢明顯。

2.4 改進方法的精密度和準確度測定

用鎳標準貯備液 2 制備濃度為高、中、低3個濃度的樣品，用改進后的測定方法對樣品進行6次平行測定，檢驗測定方法的精密度，結果見表3。

表3 精密度測定結果 Table 3 The determination result of precision

由表3可知，改進后的測定方法，高、中、低3個濃度樣品的精密度測定值良好，最大相對標準偏差小于5%，符合技術要求。

以水質鎳標準樣品為被測定樣品，按照1.3.2節的方法進行測定，并和原測定方法進行比對實驗，結果見表4。

表4 準確度測定結果Table 4 The determination result of accuracy

由表4可知，由于硝酸介質的干擾影響，使原測定方法的校準曲線發生了偏離，導致樣品的測定結果產生了很大誤差，相對標準偏差接近7%，精密度較差，沒有達到準確的定量分析目的。改進的測定方法，測定結果均值與樣品標準值一致性良好，說明測定的準確度較好。

3 結論

針對現行國家標準《水質 鎳的測定 火焰原子吸收分光光度法》(GB/T 11912—1989)，用鹽酸介質代替硝酸介質，可以使測定體系的測定質量得到顯著提高；在提高分析校準精密度的同時，提高了分析測定的靈敏度。同時，降低了檢出限和測定下限。經實際樣品測定，改進后的分析方法精密度良好，準確度高；適合環境監測和其他化學檢測實驗室用于水和廢水中鎳的分析檢測。火焰原子吸收法測定鎳元素，(1+99)的鹽酸介質是目前適宜的優化性測定介質。