崔彥杰 李文娟 吳 冰

(中國計量科學(xué)研究院，北京 100029)

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不同酸基體砷銻混合溶液對原子熒光光度計性能測試結(jié)果的影響*

崔彥杰 李文娟 吳 冰

(中國計量科學(xué)研究院，北京 100029)

原子熒光光度計檢定規(guī)程推薦使用10%HCl基體砷銻混合溶液對設(shè)備進行性能測試，但鹽酸雜質(zhì)含量較高，空白本底高，從而影響測試結(jié)果。本工作分別對10%鹽酸和5%硝酸+1%鹽酸兩種不同酸基體中的雜質(zhì)含量進行了測量，結(jié)果表明后者空白中雜質(zhì)含量明顯低于前者(半定量雜質(zhì)總計數(shù)分別為：3.9×108cps；4.0×105cps)。在此基礎(chǔ)上分別采用兩種酸基體溶液在相同測量條件下對原子熒光光度計進行計量性能測試，10%鹽酸和5%硝酸+1%鹽酸基體溶液的主要測試指標(biāo)分別為：檢出限(砷：0.05,0.03；銻：0.05,0.03)ng；測量重復(fù)性(砷：0.8,0.8；銻：1.0,0.8)%，測試結(jié)果表明后者優(yōu)于前者，更適用于原子熒光光度計計量性能測試。

砷銻混合溶液；原子熒光光度計(AFS)；性能測試

0 引言

蒸氣發(fā)生-原子熒光光譜法(VG-AFS)是原子熒光光譜法中的一個重要分支，也是目前最具有實用價值的原子熒光光譜分析方法和唯一可形成商品化的原子熒光光譜儀[1]。由于其對測定易于形成氣態(tài)氫化物的元素具有較高靈敏度，在測定砷、銻、鉍、汞、鉛等組分時具有無可比擬的優(yōu)勢，使該儀器得以廣泛應(yīng)用于環(huán)境、衛(wèi)生、地礦和食品等多領(lǐng)域的上述元素檢測中[2-7]。近幾年除原有領(lǐng)域外，更作為最終檢測設(shè)備與離子色譜[8]、液相色譜[9]、低溫等離子體[10]等設(shè)備進行串聯(lián)使用，大大拓展了其使用領(lǐng)域。隨著應(yīng)用范圍的不斷擴大，為了保證檢測量值傳遞的準(zhǔn)確可靠，1998年頒布了JJG 939—1998《非色散原子熒光光度計》檢定規(guī)程，從此對該類儀器的性能測試有了規(guī)范性的統(tǒng)一要求，該規(guī)程于2009年進行了修訂[11]。

在所有易于形成氣態(tài)氫化物及氣態(tài)組分的元素中，砷、銻兩元素的檢測條件最為接近，因而雙道及多道原子熒光光度計檢定采用砷、銻混合溶液進行雙道計量性能測試。由于銻元素具有易水解、易吸附等特性，需較高酸度的鹽酸基體作為存貯介質(zhì)，在JJG 939—2009計量檢定規(guī)程中也明確規(guī)定了將砷、銻混合系列標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液配制于10%HCl基體中。但是，在日常使用中發(fā)現(xiàn)，即使使用較高級別的鹽酸試劑，也存在雜質(zhì)較多，本底空白高等問題，在進行檢出限測量時對測量結(jié)果有較大影響。為此，我們在本工作中，除按照規(guī)程規(guī)定的10%HCl基體配制砷、銻混合系列標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液外，還選取了以5%HNO3+1%HCl為基體配制砷、銻混合系列標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液。在相同測量條件下用此兩種不同酸基體標(biāo)準(zhǔn)溶液對儀器性能進行了測試，對測試結(jié)果進行對比分析；同時采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)對兩種酸基體空白的雜質(zhì)進行測定，硝酸主基體溶液的雜質(zhì)含量總計數(shù)為4.0×105cps，其中砷、銻兩元素計數(shù)均為零，鹽酸基體溶液的雜質(zhì)含量總計數(shù)為3.9×108cps，其中砷計數(shù)率為：733cps；銻計數(shù)率為：594cps。結(jié)果表明硝酸基體空白明顯優(yōu)于鹽酸基體空白。

1 實驗部分

1.1 主要儀器裝置與試劑

1)AFS-9130型原子熒光光度計(北京吉天儀器有限公司)；XS204型天平(瑞士梅特勒公司)；PE 300D型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國PE公司)；Milli-Q INTEGRAL 5型純水機(Millipore)。

2)砷標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(中國計量科學(xué)研究院)，編號：GBW(E)080117；銻標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(中國計量科學(xué)研究院)，編號：GBW(E)080545；BVⅢ級鹽酸、BVⅢ級硝酸(北京化學(xué)試劑研究所)；分析純硫脲、分析純硼氫化鉀(國藥集團化學(xué)試劑有限公司)；分析純氫氧化鈉(北京化工廠)。

1.2 實驗方法

1.2.1 配制標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別采用10%HCl及5%HNO3+1%HCl為基體配制砷、銻濃度為(0,1.0,5.0,10,20)ng/mL的系列混合溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.2 配制載流及還原劑

用量筒準(zhǔn)確移取BVⅢ鹽酸30mL溶于1L超純水中，搖勻，配制完成體積比3%載流。準(zhǔn)確稱取5g氫氧化鈉溶于1L超純水中，搖勻后準(zhǔn)確稱取10g硼氫化鉀溶于此溶液，搖勻，還原劑配制完成。

1.2.3 儀器測量條件

原子熒光光度計開機后充分預(yù)熱， 調(diào)整燈位置及爐高，用10ng/mL點混合溶液調(diào)整儀器表1內(nèi)容的相關(guān)參數(shù)，使靈敏度達到合適測量范圍。調(diào)整后參數(shù)數(shù)值參照表1，在相同測量條件下，采用相同的載流及還原劑，用兩種不同酸基體溶液對原子熒光光度計進行性能測試。

表1 原子熒光測量條件

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀開機充分預(yù)熱后，用調(diào)諧液對儀器進行調(diào)諧，完成后儀器的主要條件設(shè)置參見表2。在此測量條件下，采用半定量的分析方法對兩種酸基體空白進行雜質(zhì)分析。其中采樣錐及截取錐材質(zhì)均為鎳錐，使用全氟烷氧基樹脂(PFA)霧化器。

表2 ICP-MS主要測量條件

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 ICP-MS測定空白結(jié)果

采用ICP-MS法對兩種不同酸基體空白中的雜質(zhì)進行半定量分析測定，測定結(jié)果見表3。

表3 兩種不同酸基體ICP-MS半定量測定結(jié)果

續(xù)表

由表中數(shù)據(jù)可見，在進行雜質(zhì)半定量測量時，5%HNO3+1%HCl基體雜質(zhì)含量明顯小于10%HCl基體空白，特別是砷(As)、銻(Sb)兩元素，硝酸基體空白中均無相應(yīng)計數(shù)顯示，而鹽酸基體空白中均有明顯計數(shù)。

2.2 10%HCl基體與5%HNO3+1%HCl基體砷銻混合溶液性能測試結(jié)果分析

分別用10%HCl基體與5%HNO3+1%HCl基體砷銻混合溶液對同一臺原子熒光光度計在相同試驗條件下進行性能測試，部分主要性能測試結(jié)果見表4，測量線性及靈敏度見圖1～圖4。

表4 10%HCl基體與5%HNO3+1%HCl基體砷銻混合溶液性能測試結(jié)果

圖1 10%HCL As線性及靈敏度

圖2 10%HCL Sb線性及靈敏度

圖3 5%HNO3+1%HCl As線性及靈敏度

圖4 5%HNO3+1%HCl Sb線性及靈敏度

對照測試結(jié)果表格以及測量線性及靈敏度擬合圖可以看出，兩種不同酸基體溶液在相同試驗條件下具有相似的靈敏度，其測量重復(fù)性及測量線性的檢測結(jié)果均比較相近。但是，由于5%HNO3+1%HCL基體空白中雜質(zhì)含量明顯較少于10%HCl基體空白，因而兩種基體溶液的檢出限測量結(jié)果具有明顯差異，5%HNO3+1%HCL基體溶液的檢出限結(jié)果明顯優(yōu)于10%HCl基體溶液。

3 結(jié)論

采用5%HNO3+1%HCl基體砷銻混合溶液與規(guī)程規(guī)定的10%HCl基體砷銻混合溶液相比在測量重復(fù)性、測量線性等性能測試上均能得到相近的測量結(jié)果，且在相同測量條件下具有相似靈敏度，然而， 前者具有空白低的優(yōu)勢， 能得到更好的檢出限測量結(jié)果。因此，對原子熒光光度計性能檢測而言5%HNO3+1%HCl基體砷銻混合溶液具有更好的應(yīng)用前景，同時也能得到更好的計量檢測結(jié)果，提高法定計量的準(zhǔn)確性和可靠性。

[1] 張錦茂，梁敬，董芳.中國30多年來原子熒光光譜儀器的發(fā)展與應(yīng)用.中國無機分析化學(xué)，2013，3(4)

[2] 張殿凱，鄭永章，臧慕文，等.氫化物發(fā)生2原子熒光光譜法同時測定高純銦中As、Sb.分析試驗室，2010，29(3)

[3] 戴志英，蔡秀麗，謝超，等.氫化物發(fā)生一原子熒光光譜法同時測定飲用水中砷和銻.理化檢驗-化學(xué)分冊，2010，46(12)

[4] 王淑艷.氫化物發(fā)生原子熒光法在衛(wèi)生檢驗中的應(yīng)用.職業(yè)與健康，2005，21(2)

[5] 閆慧珍，劉俊娓.順序注射原子熒光法同時測定飲用水中痕量砷和銻.中國衛(wèi)生檢驗雜志，2006，16(12)

[6] 孫海波，高樹林，明方宇，等.原子熒光光譜法測定皮革中9種重金屬元素的含量.理化檢驗-化學(xué)分冊，2013，49(1)

[7] 鄒愛美，劉勇，陳明麗，等.氫化物發(fā)生新體系-原子熒光法同時測定鉛和鎘.分析化學(xué)，2008，2(36)

[8] 韋昌金，劉霽欣，裴曉華.離子交換色譜-氫化物發(fā)生雙道原子熒光法同時測定砷和硒形態(tài).分析化學(xué)，2008，8(36)

[9] 肖志明，宋榮，賈錚，等.液相色譜-氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測定富硒酵母中硒的形態(tài).分析化學(xué)，2014，9(42)

[10] 楊萌，薛蛟，李銘，等.低溫等離子體原子熒光光譜法直接測定固體樣品中的汞.分析化學(xué)，2012，8(40)

[11] JJG 939—2009原子熒光光度計檢定規(guī)程.北京：中國計量出版社，2009

*課題項目：國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局技改技裝項目(21-AJG1412)

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.08.03