楊 帆 熱比古麗·沙吾提
(新疆維吾爾自治區(qū)水產科學研究所 新疆 烏魯木齊 830000)
原子熒光光譜法測定水中總汞的試驗報告
楊帆熱比古麗·沙吾提
(新疆維吾爾自治區(qū)水產科學研究所新疆烏魯木齊830000)
當汞被釋放到水體中時,水中的微生物能夠促使其轉化為甲基汞形態(tài)。因此,對水中總汞的檢測尤為重要。本文采用硝酸—鹽酸混合試劑熱消解水樣,然后用氫化物發(fā)生原子熒光法測定水質中的總汞。本次實驗的校準曲線相關系數為1.0000,回收率為92.5%~112%,儀器檢出限為0.019μg/L。實驗結果說明采用標準方法HJ694-2014測定水中的總汞,可以保證實驗結果的準確度和靈敏度。
原子熒光法;水;汞
汞的存在形式大致可以分為兩種:無機物形態(tài)和有機物形態(tài)。無機物形態(tài)的汞主要包括單質汞(Hg0)、一價汞鹽(Hg2+2)和二價汞鹽(Hg2+)。有機物形態(tài)的汞形成的化合物可以用通式表示:R-Hg-R’和R-Hg+X-。R和R’是有機基團,其中一個碳原子與汞以共價鍵方式結合。非極性的二烴基汞和二羥基汞類化合物易揮發(fā),自然界存在的可能性相對較小,甲基汞類化合物(CH3Hg+)比較穩(wěn)定。不同形態(tài)的汞對人體的危害性研究表明,甲基汞的毒性最強。甲基汞的攝入主要與食用含有甲基汞的魚類及海鮮等水產品有關,育齡期婦女吃這些含甲基汞的食物有極大的風險,可能會影響胎兒的正常發(fā)育。水產品中的汞含量超標往往與其生活的水體息息相關。當汞以金屬態(tài)或者是以無機化合物形態(tài)被釋放到水體中時,水中的微生物能夠促使其轉化為甲基汞形態(tài),這是由于甲基汞是親油性的,在動物體內比無機物形態(tài)的汞可以更容易累積。這些甲基汞再由食物鏈進入水產品中,最終進入人體,易累積于大腦、肝臟和腎臟,誘發(fā)一系列病癥。因此,對水中總汞的檢測顯得尤為重要。本文采用《水質 汞、砷、硒、鉍和銻的測定》(HJ694-2014)原子熒光法測定水中的總汞,取得了較理想的結果。
1.1試驗材料
1.1.1儀器
AFS-820a雙道原子熒光光度計(北京吉天儀器有限公司)、專用汞編碼空心陰極燈、超純水儀(上海和泰Ultra Pure Water)、恒溫溫水浴裝置、氬氣(純度≧99.999%)、分析天平。
1.1.2試劑
實驗用水均為實驗室二級用水;鹽酸(1.19g/mL優(yōu)級純);硝酸(1.42g/mL),優(yōu)級純;重鉻酸鉀(優(yōu)級純);鹽酸-硝酸溶液:分別量取300mL鹽酸和100mL硝酸溶于400mL水中;汞標準固定液:0.5g重鉻酸鉀溶于1000mL硝酸溶液(5%,V/V);汞標準溶液(國家環(huán)境保護總局標準樣品研究所):1000mg/L,臨用時先用汞標準固定液稀釋成汞標準中間液,再用純水稀釋為10.00μg/L汞標準使用液(稀釋過程中加入適量HCl(1+1),使溶液中HCl濃度保持在5%(V/V));還原劑為硼氫化鉀(20g/L)+氫氧化鉀(2g/L)混合溶液;載流為5%HCI(V/V)。
1.2試驗方法
1.2.1適用范圍
標準規(guī)定了測定水中汞的原子熒光法。
標準適用于地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中汞的溶解態(tài)和總量的測定。
標準方法汞的檢出限為0.04μg/L,測定下限為0.16μg/L。
1.2.2實驗原理
經預處理后的試液進入原子熒光儀,與硼氫化鉀(或硼氫化鈉)反應后,試液中汞離子可直接還原成氣態(tài)原子汞,在氬氫火焰中形成基態(tài)原子,在吸收元素燈發(fā)出的特征輻射后,受到激發(fā)的基態(tài)汞原子發(fā)生活化,產生原子熒光。原子熒光強度與試液中汞含量在一定范圍內呈正比。
1.2.3校準標準系列配制
準確移取0、1.00、2.00、5.00、7.00、10.00mL汞標準使用液(c=10.00μg/L)于100mL容量瓶中,分別加入10mL鹽酸-硝酸溶液,用水稀釋標線,混勻。
1.2.4主要儀器條件
經過多次試驗,得到了儀器使用時的最佳工作條件(見表1)
表1儀器工作參數Table1 The optimized instrument parameter
1.2.5樣品處理及測定
量取5.00mL混勻后的樣品于10mL比色管中,加入1.00mL鹽酸-硝酸溶液,加塞混勻,置于沸水浴中加熱消解1h,期間搖動1~2次并開蓋放氣。冷卻,用水定容至標線,混勻,待測。按照與繪制校準曲線相同的條件進行測定。
空白試樣以純水代替樣品,按照上述的步驟測定空白試樣。
1.2.6結果計算
樣品中汞的質量濃度ρ按公式(1)計算:
式中:
ρ——樣品中汞的質量濃度,μg/L;
ρ1——由校準曲線上查得的試樣中汞的質量濃度,μg/L;
f——試樣稀釋倍數(樣品若有稀釋);
V1——分取后測定試樣的定容體積,mL;
V——分取試樣的體積,mL。
1.2.7注意事項
(1)由于汞易在容器壁吸附且易揮發(fā)而損失,因此汞標準溶液在被逐級稀釋成標準使用液以前,都應使用汞標準固定液稀釋定容,保證其以離子態(tài)穩(wěn)定存在于溶液中。
(2)汞易與帶有硫原子和羥基的有機化合物發(fā)生絡合反應,實驗室所用的玻璃器皿均需用洗滌劑清洗后,再用10%硝酸溶液浸泡24h,清洗時依次用自來水、實驗室三級用水洗凈。
(3)硼氫化鉀是強還原劑,易與空氣中二氧化碳和氧氣發(fā)生反應,且在酸性和中性條件下會分解產生氫氣,故配制時需將其溶解于氫氧化鉀溶液中,并臨用現配。
2.1標準曲線
根據汞的濃度與原子熒光強度的關系繪制標準曲線如圖1所示。截距a=2.9353,斜率b=954. 5483,相關系數r=1.0000符合標準中r≥0.995的要求,如表2所示。
圖1 汞標準曲線Fig.1 The standard curve of mercury
表2 汞標準曲線Table2 The standard curve of mercury
2.2精密度
取5份無公害產地認證水樣按本方法進行處理、檢測。由于所測水樣中汞含量極低,遠遠低于方法的測定下限,檢出濃度與儀器檢出限相近,故RSD值較大,但仍符合RSD≤20%的要求,具體見表3。
表3 精密度試驗結果Table3 Experimental results of precision
2.3準確度(回收率)
分別對9份水樣加標,測得回收率為92.5%~112%,滿足標準中回收率在70%~130%之間的要求,具體見表4。
表4 準確度試驗結果Table4 Experimental results of accuracy
2.4儀器檢出限
按照儀器檢出限測定方法,測定標準系列、空白溶液的熒光信號,根據DL=3Sb/b(標準偏差Sb為6.08,標準曲線斜率b為954.5483),測得儀器檢出限為0.019μg/L。具體見附表5。
表5 儀器檢出限測定結果Table5 Results of Instrument detection limit
綜上所述,采用《水質汞、砷、硒、鉍和銻的測定》(HJ694-2014)原子熒光法測定水中的總汞,通過標準曲線的繪制、儀器檢出限實驗、精密度實驗和準確度實驗驗證,結果均符合標準要求。因此,本實驗室可以應用該方法測定水中的總汞。
(略)
楊帆(1988-),女(漢),助理工程師,研究生,研究方向:水產品質量安全檢測,Email:779290780@qq.com