對(duì)水中釷測定方法的探討

王 靜

（河北輻和環(huán)境科技有限公司 河北石家莊 050000）

引言

釷在自然界是常見的元素，盡管在我們?nèi)粘Ｉ钪锈Q含量極低，但隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，稀土礦的開采、放射性材料的應(yīng)用等等，使我們周圍也產(chǎn)生了非天然釷元素。無論通過水體滲透還是氣體吸入，都有可能對(duì)人造成外照射或內(nèi)照射，產(chǎn)生不可逆的致命危害，因此，國家輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)也將釷作為了水中常規(guī)監(jiān)測項(xiàng)目。

水中釷有兩種較常用的方法，一種是國標(biāo)方法GB 11224-89《水中釷的分析方法》[1]，但是因?yàn)槠錁悠妨看蟆⑤腿÷什环€(wěn)定、操作過程繁雜，且無法滿足較復(fù)雜水樣的監(jiān)測。故本文依據(jù)最新實(shí)施的GB14883.7—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中放射性物質(zhì)天然釷和鈾的測定》[2]及《全國輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)實(shí)施細(xì)則—輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)分冊(cè)》第二章中九、水中總釷分析測量實(shí)施細(xì)則[3]中原理、方法進(jìn)行驗(yàn)證，從樣品顯色時(shí)間、曲線制備、抗壞血酸的配置幾方面來闡述一下個(gè)人對(duì)此方法的一些觀點(diǎn)。

1 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)參考GB14883.7—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中放射性物質(zhì)天然釷和鈾的測定》[2]及《全國輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)實(shí)施細(xì)則—輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)分冊(cè)》第二章中九、水中總釷分析測量實(shí)施細(xì)則[3]的分析方法、步驟、儀器等來進(jìn)行。

2 顯色時(shí)間的討論

2.1 國標(biāo)GB 11224-89《水中釷的分析方法》[1]和GB14883.7—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中放射性物質(zhì)天然釷和鈾的測定》[2]，對(duì)最后顯色時(shí)間均未明確，但是在分光實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，顯色時(shí)間對(duì)吸光度值的影響是顯而易見。表1是實(shí)際工作中得到對(duì)比數(shù)據(jù)。

表 顯色時(shí)間與測量結(jié)果對(duì)比

2.2 結(jié)果分析

2.2.1 顯色5min吸光度

樣品定容后，可能有反應(yīng)不完全的情況，因此前5min的吸光度不穩(wěn)定，從表1五個(gè)樣品均可看出，與10min后吸光度比較，兩者變化有大、有小，有升、有降，無特定規(guī)律。

2.2.2 顯色10mim吸光度

樣品在顯色10min后吸光度更穩(wěn)定，與15min后吸光度比兩者相差小，準(zhǔn)確度更高。但對(duì)于近方法檢出限的樣品（崗南水庫）和濃度較大的樣品（沽源鈾礦水）,個(gè)人建議在顯色10min進(jìn)行測量，不提前、不推后，否則結(jié)果易失真。

2.2.3 顯色時(shí)間規(guī)律

（1）在五類樣品中只有加標(biāo)的結(jié)果幾乎不受時(shí)間的影響。因空白和標(biāo)液都無干擾因子，較樣品更純凈，因此它的變化幾乎不受顯色時(shí)間影響。但是，測量結(jié)果最滿意的仍然是顯色10min的結(jié)果，與真值相對(duì)誤差最小。

（2）對(duì)于濃度較低（崗南水庫、石家莊地下水）的樣品，在顯色5-15min趨于穩(wěn)定，之后開始下降，因此，對(duì)于痕量樣品也建議在10min左右完成測量。

（3）對(duì)于濃度較高（沽源鈾礦水）的樣品其吸光度在不同階段呈現(xiàn)明顯的差異，前15min結(jié)果變化較小，30min后結(jié)果降低了近一倍。因此，對(duì)于高濃度樣品顯色10min后測量仍適用。

3 曲線的選擇

3.1 曲線應(yīng)用現(xiàn)狀

GB14883.7—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中放射性物質(zhì)天然釷和鈾的測定》[2]中曲線制備是從萃取步驟開始，未把整個(gè)前處理的過程融合在曲線制作過程中。國標(biāo)GB 11224-89《水中釷的分析方法》[1]中校準(zhǔn)曲線是包括前處理在內(nèi)的的工作曲線，由于操作過程復(fù)雜，冗長，所以工作中對(duì)低濃度樣品有時(shí)仍采用標(biāo)準(zhǔn)曲線。

3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線與工作曲線對(duì)比

工作曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)分析結(jié)果的影響見表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線與工作曲線對(duì)比

3.1.2 曲線對(duì)比結(jié)果分析

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算的結(jié)果偏低，回收率也偏低

因標(biāo)準(zhǔn)曲線制作過程未與樣品進(jìn)行同步預(yù)處理，而是直接加標(biāo)液、顯色劑等，所以各濃度點(diǎn)幾乎無損失，最后的吸光度就會(huì)比樣品偏高，導(dǎo)致出現(xiàn)“大尺子量小尺寸”的現(xiàn)象，使測量結(jié)果偏差太大，準(zhǔn)確度降低。

（2）工作曲線計(jì)算的結(jié)果正常，回收率達(dá)標(biāo)

工作曲線制作過程與樣品同步進(jìn)行，其人員、儀器、試劑等影響均是同步的，因此，其曲線的吸光度變化與樣品一致，結(jié)果的偏差就小，回收率也基本達(dá)標(biāo)了。

4 抗壞血酸

4.1 在本實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，顯色前需加微量抗壞血酸和尿素（各0.1g）,目的是為了保持偶氮胂Ⅲ顯色穩(wěn)定,同時(shí)減少一些離子干擾。

4.2 每個(gè)樣品都需加入0.1g抗壞血酸和尿素，因此，在樣品量比較大的情況下非常影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。因此，采用了“稱取1g尿素和1g抗壞血酸溶解于10mL8mol/L的鹽酸中”方法配成溶液，取用1mL時(shí)即為0.1g尿素+抗壞血酸，這樣既保證試劑的取用量，又能快速完成實(shí)驗(yàn)。

注：此溶液需臨用現(xiàn)配，2小時(shí)內(nèi)用完。若未在2小時(shí)內(nèi)用完，則使吸光度變大，導(dǎo)致結(jié)果失真。

結(jié)語

以上是近幾年在釷分析工作中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，即在水中釷的分析中，樣品最后顯色時(shí)間為10min，最晚不超過15min；校準(zhǔn)曲線取工作曲線，減少測量誤差，增加結(jié)果準(zhǔn)確度；抗壞血酸與尿素用8mol/L的鹽酸溶解配置，保證試劑劑量精準(zhǔn)，且加快工作效率。

釷元素的分析在我國現(xiàn)階段并不廣泛，其分析方法的更新、改進(jìn)也沒有其他環(huán)境因子的頻繁，此文僅供與各位同行進(jìn)行探討。