原子熒光光度法測(cè)定水中汞含量試驗(yàn)

宋 云

（貴州省貴才監(jiān)測(cè)有限公司 貴州貴陽(yáng) 550000）

汞是一種對(duì)水體有污染影響的物質(zhì)，在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展背景下，對(duì)我國(guó)水體的純凈度造成了巨大影響，所以在水體凈化工作中，需要通過(guò)相關(guān)方法測(cè)定水中汞含量，根據(jù)結(jié)果判斷是否需要進(jìn)行凈化，由此說(shuō)明該項(xiàng)工作的重要性。在該項(xiàng)工作當(dāng)中，原子熒光光度法十分常見，因?yàn)槠淇梢杂行ПＵ蠝y(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，只要確保該方法的測(cè)定條件最優(yōu)即可，因此文章認(rèn)為有必要對(duì)原子熒光光度法進(jìn)行分析，了解其最優(yōu)測(cè)定條件，為水體凈化工作提供參考。

1 原子熒光光度法原理

在原理上，因?yàn)椴煌卦觾?nèi)部的電子躍遷過(guò)程會(huì)存在頻率上的差異，所以只要掌握某電子躍遷的特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到其光輻射表現(xiàn)，就可以得到某種元素的含量，這一特征在汞元素上也是一樣。從實(shí)驗(yàn)角度上，原子熒光光度法的原理在于：先配置試液并加入原子熒光測(cè)定儀器，后通過(guò)具有酸性條件的硼氫化鉀進(jìn)行還原作用，可以得到砷化氫、汞原子，其中砷化氫通過(guò)氬氫火焰中會(huì)生成基態(tài)原子，將基態(tài)原子與和汞原子放在砷、汞元素?zé)粝拢ㄟ^(guò)光線照射即可得到原子熒光，熒光強(qiáng)度與試液中的元素含量在指定范圍內(nèi)是正比關(guān)系，所以可以進(jìn)行測(cè)定，其測(cè)定結(jié)果十分準(zhǔn)確[1]。

G組患兒家屬的滿意度為97.87%，明顯高于D組的85.1%，兩組相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表3。

2 實(shí)驗(yàn)分析

2.1 實(shí)驗(yàn)方案

首先在原子熒光光度法基礎(chǔ)上，針對(duì)水中汞元素進(jìn)行提取，隨后通過(guò)預(yù)處理得到原子態(tài)汞元素，再通過(guò)載流氣的作用，將汞元素置入原子化器。其次對(duì)原子化器進(jìn)行操作，使基態(tài)汞原子受發(fā)射激光照射、激發(fā)，后形成高能態(tài)。最終將高能態(tài)汞原子放置一段時(shí)間，等待其恢復(fù)基態(tài)，此時(shí)汞原子就會(huì)發(fā)射出具有一定強(qiáng)度的熒光，根據(jù)熒光強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比結(jié)果即為測(cè)定結(jié)果，可以判斷其中汞元素含量[2]。

“且夫水之積也不厚，則其負(fù)大舟也無(wú)力。覆杯水于坳堂之上，則芥為之舟。置杯焉則膠，水淺而舟大也。風(fēng)之積也不厚，則其負(fù)大翼也無(wú)力。故九萬(wàn)里則風(fēng)斯在下矣，而后乃今培風(fēng)。”孫思邈雙掌一轉(zhuǎn)，須發(fā)開張，在陣中長(zhǎng)吟，顏真卿長(zhǎng)筆橫掃，林白軒鐵鉤銀劃，蘇雨鸞琴聲變徵，王積薪掌力急吐，烏有先生與子虛道人左搖右擺，一時(shí)七絕陣內(nèi)，急風(fēng)飄雨，殺伐陣陣。

2.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

此外，關(guān)于表 1中硼氫化鈉溶液的處理方法為：稱取3.0 g的硼氫化鈉，在其中摻入溶解后氫氧化鈉 0.8g，放置于水溶液當(dāng)中進(jìn)行定容（定容至 200 ml），由此可得 15 g·L-1的硼氫化鈉溶液；關(guān)于表 1中預(yù)還原劑的處理方法為：稱取 5.0 g的硫脲、抗壞血酸，放入去離子水溶解當(dāng)中進(jìn)行定容即可。

表1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作結(jié)果（實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)材料）

文章實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作中，主要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)材料，具體內(nèi)容見表1。

2.3 儀器工作條件

首先通過(guò)樣品采集工作得到試樣，隨后第一時(shí)間采用0.45 um濾膜過(guò)濾進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾直至初始濾液達(dá)到50 ml停止，隨后采用約 3 ml的濾液對(duì)采樣瓶進(jìn)行清潔，再將剩余濾液放入采樣瓶保存。其次進(jìn)行砷、汞樣品配置，配置方法為：依照 9：1的比例放置樣品、鹽酸，后進(jìn)行混合拌勻即可。

表2 儀器工作條件

2.4 曲線配制

明確各項(xiàng)工作的責(zé)任人,且分工明確。制定免疫檢驗(yàn)操作的要求和標(biāo)準(zhǔn),指派專人妥善保管并詳細(xì)記錄相關(guān)的樣本、儀器及反應(yīng)物等,試驗(yàn)室做好防毒、防火、抗感染等準(zhǔn)備工作,建立科學(xué)的審核制度,發(fā)現(xiàn)若結(jié)果異常應(yīng)進(jìn)行審核并復(fù)查。

2.5 樣品處理過(guò)程

為了解原子熒光光度法的最佳測(cè)定條件，本文進(jìn)行了多項(xiàng)測(cè)試，最終選擇了表2中的儀器工作條件（即測(cè)定條件）。

針對(duì)測(cè)定當(dāng)中砷、汞工作時(shí)的曲線濃度進(jìn)行配置，配置方法為：在本文測(cè)定條件下，以鹽酸溶液作為載流、硼氫化鉀溶液作為還原劑，依照由低到高的順序，對(duì)不同濃度的汞元素標(biāo)準(zhǔn)系列原子熒光強(qiáng)度進(jìn)行排列，后將強(qiáng)度作為縱坐標(biāo)、質(zhì)量濃度作為橫坐標(biāo)，由此畫出校準(zhǔn)曲線。

2.6 測(cè)定

測(cè)定過(guò)程當(dāng)中，首先采用元素?zé)暨M(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間控制在20～30 min左右，此舉可以是元素?zé)舭l(fā)光強(qiáng)度穩(wěn)定，避免對(duì)測(cè)定結(jié)果造成影響，同時(shí)對(duì)曲線進(jìn)行校準(zhǔn)，即所有樣品在預(yù)熱時(shí)，都必須繪制曲線，如果曲線中的相關(guān)系數(shù)超過(guò) 0.9990 ，則代表可以繼續(xù)對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定，如果小于0.9990 則停止測(cè)定，重做曲線直至相關(guān)系數(shù)滿足 0.9990 要求。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 結(jié)果展示

根據(jù)以上條件，對(duì)試樣中的汞檢出限進(jìn)行測(cè)定。當(dāng)汞元素含量出于0.01 μg/l～80.00 μg/l范圍內(nèi)時(shí)，采用線性回歸方程：y=50.6x+0.05 進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算中結(jié)合相關(guān)系數(shù)0.9995 ，最終結(jié)果為汞檢出限為0.005 ug/l。

表3 砷、硒、汞元素的檢出限、回收率和精密度

表3對(duì)本文測(cè)定結(jié)果進(jìn)行了展示，展示項(xiàng)為砷、硒、汞三種元素的檢出限、回收率和精密度。

3.2 討論

在前人研究理論中可見，對(duì)原子熒光光度法測(cè)定結(jié)果精度存在影響的因素有很多，例如還原劑濃度、反映介質(zhì)就是兩種最主要的影響，所以在本文實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，為了避免此類問(wèn)題，采用了氫氧化鈉作為硼氫化鈉的穩(wěn)定劑，但氫氧化鈉的應(yīng)用要求較高，即如果氫氧化鈉的濃度偏低，則無(wú)法作為穩(wěn)定劑使用，而如果濃度較大，會(huì)使得試劑酸濃度變低，所以需要控制好氫氧化鈉的濃度，本文實(shí)驗(yàn)當(dāng)中對(duì)其濃度的控制范圍為 0.1 %，且根據(jù)測(cè)定結(jié)果確認(rèn)該濃度為最佳測(cè)定條件。

按照3.1節(jié)中計(jì)算結(jié)果，試驗(yàn)時(shí)，循環(huán)加載曲線如圖5所示，上限轉(zhuǎn)速保載2s，一個(gè)循環(huán)時(shí)間約為120s。試驗(yàn)分5個(gè)階段進(jìn)行，分別進(jìn)行5 200次，5 200次，5 200次，2 600次和2 600次，每個(gè)階段完成后進(jìn)行無(wú)損檢查，檢測(cè)有無(wú)裂紋萌生。

在本文實(shí)驗(yàn)中，還采用了硼氫化鈉，其作用在于生成砷化氫氣體、控制氬氫火焰的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)中主要充當(dāng)還原劑。而將硼氫化鈉作為還原劑，同樣需要對(duì)其濃度進(jìn)行控制，因?yàn)榕饸浠c濃度過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致還原效能喪失，使氬氫火焰熒光信號(hào)受到負(fù)面影響，而濃度過(guò)高又會(huì)出現(xiàn)大量氫氣，使氫化物濃度降低，影響了測(cè)定靈敏度，所以實(shí)驗(yàn)中本文對(duì)硼氫化鈉濃度的控制范圍為0.05 %，且根據(jù)測(cè)定結(jié)果確認(rèn)該濃度為最佳測(cè)定條件。此外，因?yàn)楸疚臏y(cè)定中，所有元素的氫化反均在酸性環(huán)境下進(jìn)行，所以為了避免不良影響，對(duì)酸性環(huán)境的形成機(jī)制進(jìn)行了控制，即選擇鹽酸為酸性介質(zhì)，濃度控制在 1～6 mol/l，根據(jù)結(jié)果可見酸性條件為最佳測(cè)定條件。

4 小結(jié)

文章主要對(duì)原子熒光光度法測(cè)定水中汞含量方法進(jìn)行了分析，通過(guò)分析得到結(jié)論；對(duì)原子熒光光度法測(cè)定原理進(jìn)行了闡述，了解了該方法的流程；進(jìn)行了原子熒光光度法測(cè)定工作，根據(jù)設(shè)計(jì)方案、流程得出試樣測(cè)定結(jié)果，結(jié)果中精密度說(shuō)明結(jié)果準(zhǔn)確；對(duì)本文測(cè)定結(jié)果的測(cè)定條件進(jìn)行了討論，依照精密度可見各測(cè)定條件為最佳條件。