唐楠

（江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，南京 210036）

微波消解石墨爐原子吸收法測(cè)定環(huán)境空氣中痕量錫

唐楠

（江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，南京 210036）

建立石墨爐原子吸收法測(cè)定環(huán)境空氣中痕量錫的方法。采用混合纖維素微孔濾膜采集環(huán)境空氣樣品，用硝酸-氫氟酸微波消解樣品，以5%硝酸鑭-10%酒石酸混合液作基體改進(jìn)劑，石墨爐原子吸收法進(jìn)行測(cè)定。當(dāng)采樣體積為4 800 L，定容體積50 mL時(shí)，方法檢出限為0.024 μg/m3，樣品加標(biāo)回收率為96.0%～106.0%，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.74%～5.81%（n=7）。該方法樣品處理操作過程簡(jiǎn)單，酸用量少，可用于環(huán)境空氣中痕量錫的測(cè)定。

微波消解；基體改進(jìn)劑；環(huán)境空氣；錫；石墨爐原子吸收法

錫是人體不可缺少的微量元素之一，對(duì)人體各種生理活動(dòng)和人體健康有重要影響，但食入或者吸入過多的錫會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟功能、皮膚粘膜等受到損害。隨著工業(yè)不斷發(fā)展，錫的使用范圍越來越大，錫對(duì)環(huán)境空氣的污染主要來自錫的開采、冶煉、加工和使用等，給人體健康帶來危害［1］。作為一種快速、高靈敏度的分析方法，石墨爐原子吸收法廣泛應(yīng)用于痕量重金屬的分析，但直接測(cè)定錫會(huì)生成難離解的氧化物，導(dǎo)致測(cè)定靈敏度較低、測(cè)定結(jié)果重現(xiàn)性較差等問題。石墨爐原子吸收法測(cè)定樣品中微量重金屬時(shí)，加入基體改進(jìn)劑可以消除干擾，提高分析靈敏度和灰化溫度［2-5］。微波消解儀是密閉的高溫高壓系統(tǒng)，能使待測(cè)組分消解更徹底且樣品無揮發(fā)，參與消解的酸用量較少，解決了電熱板消解法用酸量消耗多、消解時(shí)間長(zhǎng)、操作繁瑣的問題。微波消解技術(shù)具有快速、完全、低空白的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種樣品的預(yù)處理［6-11］。筆者采用混合纖維素微孔濾膜（CA-CN型）作采樣濾樣，微波消解濾膜，以硝酸鑭和酒石酸混合液作基體改進(jìn)劑，石墨爐原子吸收法測(cè)定環(huán)境空氣中錫，不僅提高了錫的測(cè)定靈敏度，還提高了方法的穩(wěn)定性，具有快速簡(jiǎn)便、消解液不易污染、測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)［12］。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要儀器與試劑

石墨爐原子吸收光譜儀：PinAAcle-900Z型，帶自動(dòng)進(jìn)樣器，美國(guó)珀金埃爾默公司；

錫高性能空心陰極燈：GKD-2型，北京有色金屬研究總院；

微波消解儀：Mars6型，美國(guó)CEM公司；

電子控溫加熱器：ECH-II型，上海新儀微波化學(xué)科技有限公司；

大氣采樣器：FDC-1500型，鹽城銀河科技有限公司；

混合纖維素微孔濾膜：CA-CN型，孔徑為0.45μm，天津市領(lǐng)航實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；

錫標(biāo)準(zhǔn)溶液：100 mg/L，國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心；

硝酸、氫氟酸：優(yōu)級(jí)純，上海國(guó)藥集團(tuán)；

硝酸鑭、酒石酸：分析純，廣州蘇喏化工有限公司；

基體改進(jìn)劑：5%硝酸鑭-10%酒石酸混合溶液；

實(shí)驗(yàn)用水為二次去離子水。

1.2儀器工作條件

波長(zhǎng)：286.5 nm；燈電流：15.0 mA；光譜通帶：0.7 nm；熱解涂層石墨管；進(jìn)樣方式：自動(dòng)；進(jìn)樣體積：20 μL；基體改進(jìn)劑用量：5 μL；石墨爐升溫程序：干燥溫度80～110℃，保持30 s；灰化溫度：900℃，保持20 s；原子化溫度：2 300℃，保持5 s；清除溫度：2 500℃，保持3 s；氬氣流量：250 mL/min，原子化時(shí)停氣；原子吸收光譜儀采用橫向加熱，縱向交流塞曼效應(yīng)扣除背景。

1.3樣品處理

采用FDC-1500型大氣采樣器對(duì)環(huán)境空氣進(jìn)行采樣，采樣流量為80 L/min，采集1 h［13］。將采過樣的CA-CN型微孔濾膜用塑料專用剪刀剪碎放入微波消解管中，加入5 mL硝酸和2 mL氫氟酸，置于微波消解儀中，按表1消解程序進(jìn)行消解。消解結(jié)束稍冷卻后將消解管置于恒溫加熱器中進(jìn)行加熱趕酸至消解液近干，再加入3%硝酸溶液溫?zé)崛芙鈿堅(jiān)浦?0 mL容量瓶中，用3%硝酸溶液定容，搖勻，待測(cè)。同時(shí)用空白濾膜做空白試驗(yàn)。

表1　微波消解程序

1.4樣品測(cè)定

按1.3處理樣品，在1.2儀器工作條件下分別測(cè)定樣品和空白，將測(cè)得的樣品吸光度值減去空白吸光度值后，由標(biāo)準(zhǔn)工作曲線求得樣品中錫的質(zhì)量濃度。

2　結(jié)果與討論

2.1微波消解條件優(yōu)化

在微波消解過程中，表1中步驟3的溫度設(shè)置較為重要，過低的消解溫度或保持時(shí)間過短都會(huì)使測(cè)定結(jié)果精密度和準(zhǔn)確度變差。試驗(yàn)表明步驟3溫度設(shè)置為180℃時(shí)，硝酸-氫氟酸微波消解體系能使微孔濾膜及空氣中的顆粒物完全溶解，無殘留物質(zhì)。

2.2石墨管的選擇

熱解涂層石墨管的涂層處理劑在高溫下于石墨管的內(nèi)表面形成一層碳化物的涂層，填補(bǔ)了石墨管內(nèi)表面的空隙，減少了滲透作用，其靈敏度和精密度較非涂層石墨管有顯著提高，且涂層碳化物避免了酸性樣品溶液直接與石墨管管壁接觸，延長(zhǎng)了石墨管的使用壽命，因此選用熱解涂層石墨管。

2.3基體改進(jìn)劑的選擇

錫易生成揮發(fā)性的化合物，對(duì)測(cè)定的靈敏度有極大的影響，因此選擇一種合適的基體改進(jìn)劑來提高錫的灰化溫度，消除背景干擾非常必要。在20 μg/L錫標(biāo)準(zhǔn)液中分別加入1%硝酸鎂、5%硝酸銨、5%硝酸鑭、1%硝酸鈀、5%硝酸鑭-10%酒石酸、5%硝酸鑭-10%抗壞血酸等常用基體改進(jìn)劑進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明，采用1%硝酸鈀、5%硝酸鑭-10%酒石酸、5%硝酸鑭-10%抗壞血酸與其它基體改進(jìn)劑相比，不僅具有較好的增感效果和穩(wěn)定峰形，且測(cè)定精密度較理想。硝酸鈀較昂貴，抗壞血酸用久后會(huì)在石墨管中殘留顆粒阻擋光路，需時(shí)常清除。所以選用硝酸鑭和酒石酸作為混合基體改進(jìn)劑。

2.4檢測(cè)波長(zhǎng)選擇

錫的原子吸收分析線波長(zhǎng)接近于遠(yuǎn)紫外區(qū)，因此在測(cè)定錫時(shí)精密度較差。選用20 μg/L錫標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入5%硝酸鑭-10%酒石酸混合液作基體改進(jìn)劑，按1.2儀器工作條件，對(duì)錫的224.6，254.7，266.1，286.5 nm 4條波長(zhǎng)連續(xù)測(cè)定7次進(jìn)行比較。試驗(yàn)結(jié)果表明，286.5 nm波長(zhǎng)較224.6 nm波長(zhǎng)靈敏度有所下降，但使用該波長(zhǎng)分析能獲得較為滿意的精密度，因此選擇286.5 nm作為檢測(cè)波長(zhǎng)。

2.5線性方程

將100 mg/L錫標(biāo)準(zhǔn)溶液用3%硝酸溶液稀釋成濃度分別為0.00，5.00，10.0，20.0，50.0，80.0 μg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，在1.2儀器工作條件下測(cè)定吸光度。以吸光度Y對(duì)應(yīng)質(zhì)量濃度X繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，錫在5.00～80.0 μg/L濃度范圍內(nèi)線性擬合較好，線性回歸方程Y=0.001 51X+0.003，相關(guān)系數(shù)r=0.999 3。

2.6方法檢出限

準(zhǔn)確吸取7份10.0 μg/L錫標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL于微波消解罐中，按1.3步驟消解后測(cè)定，計(jì)算測(cè)定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差s為0.743 μg/L。按照HJ 168-2010［14］，檢出限MDL=st（n-1，0.99），當(dāng)n=7時(shí)，t值取3.143，計(jì)算得錫的檢出限為2.34 μg/L。以采集環(huán)境空氣量為4 800 L、定容體積50 mL計(jì)，該方法對(duì)環(huán)境空氣中錫的檢出限為0.024 μg/m3。

2.7精密度試驗(yàn)與加標(biāo)回收試驗(yàn)

取21張微孔濾膜，按7張一組分成3組，每組分別加入0.25，0.50，1.00 μg錫，放置過夜。次日消解定容至50 mL，按上述工作條件進(jìn)樣分析。精密度試驗(yàn)結(jié)果和加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果分別見表2、表3。由表2、表3可知，3組樣品的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.74%-5.81%，加標(biāo)回收率在96.0%～106.0%之間，說明該方法具有較高的準(zhǔn)確度和良好的精密度。

表2　精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表3　方法加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果

3　結(jié)語

采用混合纖維素微孔濾膜采集環(huán)境空氣樣品，用硝酸-氫氟酸微波消解樣品，以5%硝酸鑭-10%酒石酸混合液作基體改進(jìn)劑，石墨爐原子吸收法測(cè)定環(huán)境空氣中的痕量錫。結(jié)果表明，該方法可以較好地消除基體干擾，提高測(cè)定方法靈敏度和精密度。該方法具有快速簡(jiǎn)便、消解液不易污染、用酸量少、準(zhǔn)確度高、檢出限低等優(yōu)點(diǎn)，適用于環(huán)境空氣中痕量錫元素的測(cè)定。

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紡絲浴成分在線自動(dòng)分析裝置及分析方法

公布號(hào)：CN105334287A 公布日：2016.02.17

申請(qǐng)人：唐山三友集團(tuán)興達(dá)化纖有限公司

一種紡絲浴成分在線自動(dòng)分析裝置，包括人機(jī)操作單元、電氣控制單元、取樣單元、分析單元和自動(dòng)清洗單元，取樣單元包括取樣杯、取樣電磁閥和蠕動(dòng)泵；所述分析單元包括攪拌器、pH計(jì)和兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)液儲(chǔ)罐；人機(jī)操作界面與電氣控制單元連接，電氣控制單元分別與電磁閥、攪拌器、蠕動(dòng)泵和pH計(jì)連接。這種紡絲浴成分的自動(dòng)分析裝置和方法，不僅能夠?qū)徑z浴成分實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)分析，還能對(duì)其設(shè)備進(jìn)行在線自動(dòng)沖洗，無需人工現(xiàn)場(chǎng)取樣，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率和安全系數(shù)，計(jì)算比對(duì)測(cè)量，免去人工測(cè)量誤差，提高測(cè)量精準(zhǔn)度，適合各規(guī)模的紡絲企業(yè)使用。

X射線分析用試樣板以及熒光X射線分析裝置

公布號(hào)：CN105259196A 公布日：2016.01.20

申請(qǐng)人：日本株式會(huì)社日立高新技術(shù)科學(xué)公司

Determination of Trace Tin in Ambient Air by Microwave Digestion Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

Tang Nan
（Jiangsu Province Environmental Monitoring Center， Nanjing 210036， China）

The method for determination of trace tin in ambient air by graphite furnace atomic absorption spectrometry was established. Ambient air sample was collected by using mixed cellulose microporous membrane， and digested by microwave with nitric acid-hydrofluoric acid， and 5% lanthanum nitrate-10% tartaric acid mixed solution was used as matrix modifier，then the sample solution was determined by graphite furnace atomic absorption spectrometry. When the sampling volume was 4 800 L， the constant volume was 50 mL， the detection limit was 0.024 μg/m3. The recovery rate was 96.0%-106.0%， and the relative standard deviation of determination results was 2.74%-5.81%（n=7）. This method is simple with the less acid dosage，and it can be used for the determination of trace tin in ambient air.

microwave digestion； matrix modifier； ambient air； tin； graphite furnace atomic absorption spectrometry

本發(fā)明提供X射線分析用試樣板以及熒光X射線分析裝置，在熒光X射線分析中能夠提高試樣測(cè)定的作業(yè)性并且能夠抑制差錯(cuò)的發(fā)生。該X射線分析用試樣板，固定有分析試樣，試樣板具備試樣和支承試樣的板狀主體，板狀主體具有代碼顯示部，對(duì)試樣的信息進(jìn)行編碼后顯示。另外，該熒光X射線分析裝置具備X射線管球，對(duì)試樣照射一次X射線；檢測(cè)器，檢測(cè)由被照射了一次X射線的試樣發(fā)生的熒光X射線；試樣臺(tái)，設(shè)置X射線分析用試樣板；攝像單元，對(duì)代碼顯示部進(jìn)行攝像；以及代碼處理部，對(duì)攝像單元所攝像的、基于代碼顯示部編碼的代碼顯示部的信息進(jìn)行解碼。

O657.3

A

1008-6145（2016）02-0063-03

10.3969/j.issn.1008-6145.2016.02.018

聯(lián)系人：唐楠；E-mail： 2236952137@qq.com

2015-12-21