火焰原子吸收分光光度法測定地表水中的銅、鋅、鉛、鎘

郭 英

(昆明市官渡區環境保護監測站，云南 昆明 650200)

火焰原子吸收分光光度法測定地表水中的銅、鋅、鉛、鎘

郭 英

(昆明市官渡區環境保護監測站，云南 昆明 650200)

采用火焰原子吸收分光光度法測定地表水中的銅、鋅、鉛、鎘時，通過消解、濃縮水樣后測定銅、鋅，能提高測量準確度；用共沉淀法對水樣金屬離子進行共沉淀捕集后測定鉛、鎘，有效提高了靈敏度，擴大了儀器分析運用范圍。

火焰原子吸收分光光度法；Cu；Zn；Pb；Cd；濃縮；共沉淀；比對試驗

銅、鋅、鉛、鎘是地表水監測的必測項目，火焰原子吸收分光光度法可以同時測定水樣中的銅、鋅、鉛、鎘。因銅、鋅的地表水環境質量標準限值較高，用直接吸入火焰原子吸收分光光度法即可測定銅、鋅，通過消解、濃縮水樣后測定，能提高測量準確度。

用直接吸入火焰原子吸收分光光度法測定鉛、鎘，則檢出限較高。用螯合萃取火焰原子吸收分光光度法測定鉛、鎘，雖然檢出限較低，但方法重復性較差，且使用的試劑甲基異丁基甲酮麻醉和刺激性較大，給分析人員的操作帶來不便。采用共沉淀-火焰原子吸收分光光度法測定鉛、鎘，測定結果準確，鉛的檢出限低于地表水Ⅲ類水標準限值，鎘的檢出限低于地表水Ⅱ類水標準限值，能滿足地表水相關檢測要求。

1 銅、鋅測定試驗部分

1.1 測定方法原理

將樣品或消解處理過的樣品直接吸入火焰，在火焰中形成的原子對特征電磁輻射產生吸收，將測得的樣品吸光度和標準溶液的吸光度進行比較，確定樣品中被測元素的濃度。

1.2 主要試劑及儀器

試劑：硝酸，優級純；高氯酸，優級純；1%硝酸溶液；1000mg/L銅標準溶液、500mg/L鋅標準溶液(環境保護部標準樣品研究所生產)。

儀器：電熱板；AA6880原子吸收分光光度計，島津企業管理(中國)有限公司生產；原子吸收分光光度計相應輔助設備。

1.3 試驗過程

1.3.1 樣品的預處理

取100mL水樣置于200mL燒杯中，加入5mL硝酸溶液，在電熱板上加熱消解(樣品不沸騰)，蒸至10mL左右，加入5mL硝酸溶液和2mL高氯酸，再蒸至1mL左右。如果消解不完全，再加入5mL硝酸和2mL高氯酸，再蒸至1mL左右。取下冷卻，加水溶解殘渣，轉移至25mL的容量瓶中，用水稀釋至標線。

取1%硝酸溶液，按上述相同的程序操作，以此為空白樣。

1.3.2 校準曲線的配制

取1000 mg/L銅標準溶液5.00mL、500mg/L,鋅標準溶液2.00mL于100mL容量瓶中，用1%硝酸溶液定容至標線，配制成含銅50.0mg/L、鋅10.0mg/L的混合標準溶液。分別取此混合標準溶液0、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL于100mL容量瓶中，用1%硝酸溶液定容，配制成含銅濃度分別為0、0.10、0.25、0.50、1.00、2.00mg/L的標準系列和含鋅濃度0、0.02、0.05、0.10、0.20、0.30、0.50mg/L的標準系列。

1.3.3 樣品測定

選擇適合的分析線和調節火焰，儀器用1%硝酸溶液調零，吸入標準系列和樣品空白及水樣，測量吸光度。將樣品空白和水樣吸光度代入校準曲線計算濃度值(計算時代入濃縮系數)，用測定濃度值減去樣品空白濃度值即為水樣的濃度值(測定銅、鋅已知樣不需要消解，儀器用1%的硝酸溶液調零后即可測定)。校準曲線繪制見表1、表2。

表1 銅校準曲線繪制表

表2 鋅校準曲線繪制表

表3 銅、鋅已知樣測定結果表

對含銅0.810±0.038 mg/L、鋅1.77±0.08 mg/L的已知樣(混合標準溶液)進行測定，測定結果均在保證值范圍內，見表3。

2 鉛、鎘測定試驗部分

2.1 測定方法原理

水樣中的鉛、鎘等金屬離子經氫氧化鎂共沉淀捕集后，加硝酸溶解沉淀，酸液噴霧進入原子化器，測定各自波長下的吸光度，求出待測金屬離子的濃度。

2.2 主要試劑及儀器

藥品：氯化鎂，優級純；氫氧化鈉，優級純；硝酸，優級純。

試劑：1+1硝酸溶液；100g/L氯化鎂溶液；200g/L氫氧化鈉溶液；100mg/L鎘標準溶液；1000mg/L的鉛標準溶液(環境保護部標準樣品研究所生產)。

儀器：電熱板；BSA3202S電子天平,賽多利斯科學儀器(北京有限公司)生產；AA6880原子吸收分光光度計，島津企業管理(中國)有限公司生產；原子吸收分光光度計相應輔助設備。

2.3 試驗過程

(1) 取250mL水樣置于燒杯中，加入2mL 100mg/L氯化鎂溶液，邊攪拌邊滴加200mg/L氫氧化鈉溶液2mL，然后繼續攪拌1min。靜置使沉淀下降到25mL以下(約需2h)，用虹吸法吸去上清液至剩余體積為20mL左右，加1mL1+1的硝酸溶液溶解沉淀，轉入25mL容量瓶中，加純水至刻度，搖勻。

(2)取1000 mg/L的鉛標準溶液10.00mL于100mL容量瓶中，用0.15%的硝酸溶液定容至標線，搖勻，此溶液為100mg/L鉛標準中間液。吸取此標準中間液5.00mL及100mg/L鎘標準溶液1.00mL于100mL的容量瓶中，用0.15%的硝酸溶液定容至標線，搖勻，配制成含鉛5.0mg/L、鎘1.0mg/L的混合標準溶液。取此混合標準溶液0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL于燒杯中，加純水至250mL。以下操作按(1)進行。

(3)將水樣及標準系列分別噴霧，測量各自波長下的吸光度。

(4)將水樣吸光度代入曲線計算濃度值，再減去樣品空白濃度值即為水樣濃度值。

鉛、鎘校準曲線繪制見表4。

表4 校準曲線繪制表

(5)標準樣品的比對試驗

用直接吸入法和共沉淀法對鉛濃度為0.621±0.025 mg/L、鎘濃度為0.0580±0.0045mg/L的混合標準樣品進行測定，測定結果均在保證值范圍內，兩種方法的測定值具有較好的比對性。

表5 標準樣品測定結果表

(6)注意事項

①測定銅、鋅消解時，不能使水樣沸騰，且注意觀察，不能蒸干水樣，否則測定結果偏低。

②測定鉛、鎘時，如水樣系加酸保存，應使用氨水調節至中性再測定，沉淀溶解移入容量瓶的過程應小心操作，防止鉛損失。

③儀器測定時選用最佳實驗條件，如選擇適合的空心陰極燈工作電流、分析線、狹縫寬度、火焰類型和燃燒器高度、進樣量等。

④原子吸收測量所測樣品的吸光度必須落在兩個標準的信號之間才能得到準確結果，同時原子吸收信號常常在高濃度時出現靈敏度變低的情況，將標準曲線的中間點設在樣品濃度附近，或是將樣品溶液濃度調節到接近標準曲線中間位置能使測定結果準確度提高。

3 結論

采用直接吸入火焰原子吸收分光光度法測定水樣中的銅、鋅，測定線性較好，結果可靠。通過消解、濃縮水樣后再測定，能提高測量準確度，該方法適合地表水中總銅、總鋅的測定。用共沉淀-火焰原子吸收分光光度法測定鉛、鎘，有效提高了靈敏度，擴大了儀器分析運用范圍，能滿足地表水相關檢測要求，與直接吸入法測定結果有較好的比對性，適合地表水、清潔水中鉛、鎘的測定。

[1]生活飲用水標準檢驗方法 金屬指標: GB/T5750.6-2006[S].

[2] 水質 銅、鋅、鉛、鎘的測定 原子吸收分光光度法: GB7475-87[S].

[3] 國家環境保護總局，水和廢水監測分析方法編委會. 水和廢水監測分析方法(第4版)[M].北京：中國環境科學出版社，2002.

[4] 方惠群，于俊生，史堅.儀器分析[M].北京：科學出版社，2002：260～263.

[5] 張揚祖.原子吸收光譜分析應用基礎[M].上海：華東理工大學出版社，2007：166

Determination of Copper and Zinc and Lead and Cadmium in Surface Water Using Flame Atomic Absorption Spectrometry

GUO Ying

(Guandu Station of Environmental Monitoring, Kunming Yunnan 650200, China)

The accuracy of determining copper and zinc and lead and cadmium in surface could be improved through digestion and water sample concentrate. The sensitivity of testing lead and cadmium after trapping the metal irons using co-precipitation method was effectively promoted. These would expand the usage of the equipment.

flame atomic absorption spectrometry; Cu; Zn; Pb; Cd; concentrate; comparative experiment

2016-11-25

X83

A

1673-9655(2017)03-0106-03