原子吸收分光光度計火焰法測定地下水中錳的幾點經驗

摘要：本文以PE AA800型原子吸收分光光度計火焰法測定地下水中錳為例，從儀器原理、參數優化、結果分析等方面總結在測定地下水中錳時的經驗，并利用標準樣品和地下水集中式飲用水水源地源水作為實際樣品，對實驗中準確度、精密度、加標回收率進行有效驗證，經實驗證明準確度、精密度良好，分析結果準確、可靠。

關鍵詞：原子吸收分光光度計火焰法;地下水;經驗

中圖分類號：X83 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）10-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.096

Abstract： Taking PE AA800 atomic absorption spectrophotometer flame method for determination of manganese in groundwater as an example， this paper briefly analyses the experience in determination of manganese in groundwater from the aspects of instrument principle， parameter setting and result analysis， and uses standard samples and source water of centralized drinking water source of groundwater as actual samples， which is accurate in the experiment. The accuracy， precision and recovery rate of standard addition were validated effectively. The experiment proved that the accuracy and precision were good， and the analysis results were accurate and reliable.

Key words： Atomic absorption spectrophotometer flame method; Groundwater; Experience

錳是生物必需的微量元素之一，是《地下水質量標準》（GB/T14848-2017）中常規指標之一。由于地下水中缺氧，錳以可溶態的二價錳形式存在。原子吸收火焰法具有簡便、快速、干擾少、靈敏度高的特點，可直接用于地下水中錳的測定。

1 基本原理

將水樣直接吸入原子吸收分光光度計火焰中，錳的化合物易于原子化，于279.5nm處測量錳基態原子對其空心陰極燈特征輻射的吸收。在一定條件下，吸光度與待測樣品中金屬濃度成正比，從而得到檢測結果。

2 分析實驗

2.1 樣品的采集、保存

水樣中的二價錳在中性或堿性條件下，能被空氣氧化為更高的價態而產生沉淀，并被容器壁吸附。因此，在測定總錳的水樣過程中，應在采樣時加硝酸酸化至pH<2，其他采樣事項可參考《地下水環境監測技術規范》（HJ/T 164-2004）。

2.2 原子吸收分光光度計的參數優化

2.2.1 燈電流優化

隨著燈電流的增加，空心陰極燈的能量值增大，但過高的燈電流會嚴重影響空心陰極燈的使用壽命。應根據空心陰極燈的使用年限、使用頻次等情況，在滿足待測元素燈能量適宜、穩定的基礎上，選取合適的工作電流。需要注意的是為了使燈發光強度穩定，應在工作電流下預熱30min，若空心陰極燈長期不用，應定期點燃，一般在工作電流下預熱1h。本實驗中工作電流設置為20mA，錳元素空心陰極燈能量值為53。

2.2.2 燃燒頭位置優化

由于PE AA800型原子吸收分光光度計火焰爐、石墨爐采用分體設計，在每次切換過程中必須進行燃燒頭位置的優化以保證測量的準確。通過Align Burner控制系統，測定波長在230nm以上時，不點火吸入空白，確定最佳垂直位置;點燃火焰后，吸入2 mg/L錳標準溶液，確定最佳水平位置。需要注意的是由于標準系列與試樣的基體不同，當用標準溶液選擇好最佳位置時，還應吸入試樣確定位置是否合適。本實驗中標準系列與試樣的基體相同均為1%的優級純硝酸，燃燒頭位置優化合理。

2.3 驗證實驗

2.3.1 試劑

（1） 實驗用水為去離子水;（2）優級純硝酸;（3）錳標準使用液（25μg/L），用單標移液管吸取錳標準溶液，逐級稀釋到濃度為25μg/L。

2.3.2 測量條件

測量條件見表1原子吸收火焰法測定錳元素測量條件。

2.3.3 能效驗證

吸取適量的錳標準使用液于100mL容量瓶中，用1%的硝酸稀釋至刻度，配置錳質量濃度為0 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L、1.5 mg/L、2.0 mg/L、2.5 mg/L的標準系列，用1%的硝酸調零點后，按照表1的測量條件測定其吸光度，經空白校正后得到濃度-吸光度校準曲線，回歸方程為y=0.02803+0.00083，相關系數r為0.9998。將校準曲線的空白當做樣品進行測量，連續測定11次后，濃度標準偏差的三倍即為該儀器狀態下錳元素的檢出限，檢出限為0.007mg/L。需要注意的是不同年代的儀器、不同的進樣系統以及不同的儀器條件，檢出限存在差異，不能一概而論。對有證標準樣品（質量濃度為0.639±0.029mg/L）進行7次平行測定，測定均值為0.641 mg/L，在允許范圍內，相對誤差為0.3%，準確度良好。

對采集的地下水集中式飲用水水源地源水的實際樣品進行7次平行測定，檢測結果見表2，地下水實際樣品7次測定結果的相對標準偏差為0.1%，精密度良好。

對采集的地下水集中式飲用水水源地源水的實際樣品進行加標回收測定，檢測結果見表3，地下水實際樣品中錳的加標回收率為99.6%。

3 結果討論

在采用原子吸收火焰法測定地下水中錳含量的過程中，應充分考慮到測定元素錳的性質及存在價態，從采樣環節就應該嚴格區分加以控制，測定時應充分優化儀器測定參數，這些是能夠準確測定地下水中錳含量的前提和必要條件。以PE AA800為例，在測定過程中，經過驗證實驗，得出該方法檢出限低、準確度和精密度高、方便快捷，用于地下水中錳的測定，測定結果準確、可靠。

參考文獻

[1] AAnalyst系列火焰AAS操作手冊.美國PerkinElmer公司.

[2]中華人民共和國國家標準水質鐵、錳的測定火焰原子吸收分光光度法，GB 11911-89[S].

[3]中華人民共和國國家標準 地下水質量標準，GB/T14848-2017[S].

[4]中華人民共和國環境保護行業標準地下水環境監測技術規范，HJ/T164-2004[S].

[5]環境監測實用技術.齊文啟主編[M].北京：中國環境科學出版社，2006，5.

收稿日期：2019-08-06

作者簡介：孫中華（1985-），男，漢族，環境工程專業，工程師，研究方向為環境工程及環境監測。