原子熒光法測(cè)定海水中砷方法的改進(jìn)

李業(yè)燕 彭夢(mèng)微 鄧元秋

摘要：原子熒光法測(cè)定海水中的砷所用的還原劑有硼氫化鉀或硼氫化鈉，但其濃度大小對(duì)測(cè)定結(jié)果具有較大的影響。通過(guò)研究不同濃度的硼氫化鉀對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)硼氫化鉀濃度小于等于1.0%時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性很差;為1.5%～4.0%時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性較好，靈敏度較高，重復(fù)性較好，準(zhǔn)確度高;在5.0%以上時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性變差，重復(fù)性較差，準(zhǔn)確度較差。

關(guān)鍵詞：原子熒光法;硼氫化鉀;海水;砷

中圖分類(lèi)號(hào)：X830.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）05-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.074

Improvement of a method for determination of arsenic in seawater by atomic fluorescence spectrometry

Li Yeyan1，Peng Mengwei2，Deng Yuanqiu2

（1.Guangxi Inspection and Research Institute for Product Quality，Nanning Guangxi 530000，China

2.Marine Environmental Monitoring Center of Guangxi Zhuang Autonomous Region，Beihai Guangxi 536000，China）

Abstract：Potassium borohydride or sodium borohydride are used as reducing agents in the determination of arsenic in seawater by atomic fluorescence spectrometry， but their concentration has a great influence on the determination results.The results showed that when the concentration of potassium borohydride was not more than 1.0%，the linearity of the standard curve is very poor.When the concentration 1.5-4.0%， it had good linearity of standard curve，good repeatability，and high accuracy.When the concentration more than 5.0%， the standard curve was high， the repeatability was poor，and the accuracy was poor.

Key words：Atomic fluorescence;Potassium borohydride;Seawater;Arsenic

海水中的砷含量雖少，但對(duì)海洋生物以及整個(gè)海洋系統(tǒng)循環(huán)都有著重要的影響[1]。因此，砷是海水污染物中重要的監(jiān)測(cè)元素[2]。測(cè)定海水中砷的方法主要有分光光度法、電化學(xué)法、原子吸收光譜法、原子熒光法、電感耦合等離子體發(fā)射質(zhì)譜法、X-射線熒光法等。原子熒光法[3]是目前國(guó)內(nèi)測(cè)定海水中的砷最主要的方法，該方法樣品前處理操作簡(jiǎn)單，分析成本較低，適合大批量樣品的分析，但由于儀器的更新?lián)Q代，目前該方法中的某些條件已不完全適用，因此針對(duì)方法的關(guān)鍵因素條件進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，使得方法的分析結(jié)果更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1儀器與試劑

配置自動(dòng)進(jìn)樣器的AFS-9700雙道原子熒光光度計(jì)（北京科創(chuàng)海光儀器有限公司）;

砷標(biāo)準(zhǔn)溶液和標(biāo)準(zhǔn)樣品（生態(tài)環(huán)境部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所）;

試劑主要包括鹽酸（優(yōu)級(jí)純）、氫氧化鈉（優(yōu)級(jí)純）、硼氫化鉀（優(yōu)級(jí)純）、硫脲（分析純）、抗壞血酸（分析純）等。試劑配制參考《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范 第4部分：海水分析 11.1 砷 原子熒光法》（GB 17378.4-2007）。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制

在100 mL容量瓶中加入少量純水，加入1.00 mL濃度為1.0 mg/L的砷標(biāo)準(zhǔn)使用液，再分別加入2.5 mL（1+1）鹽酸溶液和2.0 mL硫脲-抗壞血酸溶液，定容至100 mL標(biāo)線，混勻，此為標(biāo)準(zhǔn)曲線最高點(diǎn)，其他標(biāo)準(zhǔn)系列點(diǎn)由儀器自動(dòng)稀釋配制。標(biāo)準(zhǔn)空白的配制除不加標(biāo)準(zhǔn)使用液外，其他步驟均與標(biāo)準(zhǔn)曲線點(diǎn)相同。

1.2.2海水樣品前處理

量取25.0 mL海水樣品于50 mL比色管中，加入2.5 mL（1+1）鹽酸溶液、2.0 mL硫脲-抗壞血酸溶液，搖勻，靜置20 min，待上機(jī)分析。

1.2.3分析條件

儀器工作條件見(jiàn)表1。載流為5%鹽酸溶液，硼氫化鉀濃度（質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)，下同）為0.7%、1.0%、1.5%、2.0%、4.0%、5.0%，其他分析條件完全相同，對(duì)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、海水樣品、海水樣品加標(biāo)等進(jìn)行測(cè)定，對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同濃度的硼氫化鉀對(duì)砷標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)的影響

結(jié)果表明，硼氫化鉀濃度為0.7%時(shí)，曲線相關(guān)系數(shù)r在0.9635～0.9876之間，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性很差;硼氫化鉀濃度為1.0%時(shí)，曲線相關(guān)系數(shù)r在0.9948～0.9993之間，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性較差且重復(fù)性不好;硼氫化鉀濃度為1.5%～4.0%時(shí)，曲線相關(guān)系數(shù)r在0.9993～1.000之間，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性較好;硼氫化鉀濃度為5.0%時(shí)，曲線相關(guān)系數(shù)r在0.9986～0.9994之間，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性較之前有所下降。出現(xiàn)這種情況的原因可能是硼氫化鉀濃度較大時(shí)，氧化還原反應(yīng)太劇烈，產(chǎn)生大量氣泡，干擾了砷化氫氣體的生成和進(jìn)入儀器，影響測(cè)定結(jié)果。

2.2 不同濃度的硼氫化鉀對(duì)準(zhǔn)確度的影響

2.2.1 有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)砷含量的測(cè)定

結(jié)果表明，硼氫化鉀濃度為1.5%～4.0%時(shí)，有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定結(jié)果均在真值范圍內(nèi)，說(shuō)明此濃度下分析準(zhǔn)確度較好;硼氫化鉀濃度為5.0%時(shí)，有部分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定結(jié)果不在真值范圍內(nèi)，說(shuō)明此濃度下測(cè)定結(jié)果不穩(wěn)定。

2.2.2 海水樣品中砷含量的測(cè)定

測(cè)定海水樣品，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次。結(jié)果表明，硼氫化鉀濃度為1.5%～4.0%時(shí)，海水樣品的測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定，重復(fù)性較好;硼氫化鉀濃度為5.0%時(shí)，海水樣品的測(cè)定結(jié)果部分相差較大，重復(fù)性較差。

2.2.3 海水中砷加標(biāo)回收率的測(cè)定

結(jié)果表明，硼氫化鉀濃度為1.5%～4.0%時(shí)，樣品加標(biāo)回收率的測(cè)定結(jié)果在81.3%～113%，滿(mǎn)足分析測(cè)試要求;硼氫化鉀濃度為5.0%時(shí)，樣品加標(biāo)回收率的測(cè)定結(jié)果在36.7%～110%，有部分樣品加標(biāo)回收率的測(cè)定結(jié)果不能滿(mǎn)足分析測(cè)試要求，說(shuō)明此濃度下測(cè)定結(jié)果不穩(wěn)定。

3總結(jié)

原子熒光法測(cè)定海水中的砷，還原劑硼氫化鉀的濃度對(duì)校準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)、熒光信號(hào)強(qiáng)度（靈敏度）、方法準(zhǔn)確度都有著關(guān)鍵的影響。硼氫化鉀的濃度為1.5%～4.0%時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性較好，曲線最高點(diǎn)熒光強(qiáng)度較高，靈敏度較高，重復(fù)性較好，準(zhǔn)確度高。綜合考慮測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性、方法的靈敏度、分析成本等因素，建議選擇硼氫化鉀濃度為2.0%進(jìn)行海水樣品分析。

參考文獻(xiàn)

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[3]GB17378.4-2007 海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范 第4部分：海水分析[S]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，北京：中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，2007：26-28.

[4]劉金冠，丁冬梅，郭玉敏.原子熒光光度法測(cè)定海水中硒的不確定度評(píng)定研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2014，39（04）：145-147.

收稿日期：2020-03-04

作者簡(jiǎn)介：李業(yè)燕（1987-），女，漢族，碩士研究生，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)分析與研究。