夷增寶　胡江瑛　金樂(lè)　李華

（1建德市環(huán)境監(jiān)測(cè)站浙江建德3116002建德市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心浙江建德311600）

空氣乙炔火焰原子吸收分光光度法總鉻測(cè)定中火焰及共存金屬影響探析

夷增寶1胡江瑛2金樂(lè)1李華1

（1建德市環(huán)境監(jiān)測(cè)站浙江建德3116002建德市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心浙江建德311600）

空氣乙炔火焰原子吸收分光光度法檢測(cè)廢水中總鉻時(shí)存在共存金屬干擾測(cè)定現(xiàn)象。本文通過(guò)一系列不同測(cè)試條件下的干擾實(shí)驗(yàn)及測(cè)定結(jié)果圖表分析，闡述燃燒器狀態(tài)與共存金屬對(duì)測(cè)定影響，得出了空氣乙炔火焰原子吸收分光光度法測(cè)定總鉻時(shí)最佳檢測(cè)條件，可以取得較高的儀器靈敏度及消除共存金屬干擾。

總鉻；火焰原子吸收；共存金屬干擾；燃燒器狀態(tài)

在電鍍廢水檢測(cè)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)空氣乙炔火焰原子吸收法總鉻測(cè)定值低于二苯碳酰二肼分光光度法六價(jià)鉻測(cè)定值的現(xiàn)象，往往可能由于總鉻測(cè)定時(shí)共存金屬在火焰中產(chǎn)生干擾作用引起。一般在檢測(cè)樣品中加入NH4Cl溶液來(lái)抑制共存金屬干擾，但共存金屬元素干擾同時(shí)受火焰狀態(tài)和觀測(cè)高度影響[1]。為了探析火焰與共存金屬對(duì)空氣乙炔火焰原子吸收分光光度法測(cè)定總鉻影響，選取廢水中常見共存金屬進(jìn)行干擾實(shí)驗(yàn)，分析原因及解決方法，保證在廢水檢測(cè)中總鉻測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。

1　實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.1火焰要求

火焰原子吸收分光光度法測(cè)定總鉻時(shí)，鉻在火焰中易氧化生成難熔融氧化物，不易原子化，但可通過(guò)改變空氣與乙炔比例使火焰為富燃火焰來(lái)改善。[2]當(dāng)空氣與乙炔流量比值為2：1～3：1時(shí)，火焰呈黃色，具有較強(qiáng)還原氣氛[3]，火焰中過(guò)剩的碳競(jìng)爭(zhēng)氧氣避免鉻氧化，已生成的鉻氧化物也易被碳還原為鉻原子，從而極大提高了鉻的原子化率[2]。

1.2實(shí)驗(yàn)器材

Aglient240型原子吸收分光光度計(jì)，帶刻度50mL塑料帶蓋量杯若干，濃度為500mg/L的銅、鋅、鐵、錳、鎳、鉛、鈉、鎂、鈣金屬標(biāo)液，移液管，容量瓶等。

1.3儀器設(shè)置

波長(zhǎng):357.9nm，狹縫：0.2nm，扣背景：關(guān)（氘燈校正背景適宜波長(zhǎng)為200 nm～360nm）[3]。

1.4實(shí)驗(yàn)步驟

取總鉻標(biāo)液（500mg/L）用容量瓶稀釋25倍至20mg/L，吸取20mg/L標(biāo)液50mL至1000mL容量瓶,用0.2%硝酸稀釋至刻度線，搖勻，倒入塑料瓶中待用，此時(shí)總鉻標(biāo)液濃度為1mg/L。用10個(gè)50mL塑料量杯量取1mg/L總鉻標(biāo)液至50mL刻度線，再分別向其中9個(gè)量杯中各加入一種金屬標(biāo)液（濃度均為500mg/L）1mL，形成總鉻與共存金屬濃度比值約為1:10的待測(cè)樣品，剩余一個(gè)量杯加入1mL純水作為標(biāo)準(zhǔn)原液，加蓋分別搖勻，待分析。同時(shí)用塑料量杯取0.2%硝酸作全程序空白。

開儀器預(yù)熱至穩(wěn)定，以純水調(diào)零，分別進(jìn)純水、全程序空白、標(biāo)準(zhǔn)原液、各待測(cè)樣品各兩次，取兩次測(cè)得吸光度值的平均值，標(biāo)準(zhǔn)原液和各待測(cè)樣品平均吸光值減去全程序空白平均吸光值作為最終測(cè)量結(jié)果。每批分析結(jié)果（每張分析圖表）進(jìn)同批配制樣品。在測(cè)量過(guò)程中，全程序空白與純水空白響應(yīng)應(yīng)保持在儀器基線漂移±0.002范圍內(nèi)[4]，每進(jìn)10次樣或出現(xiàn)異常結(jié)果做儀器穩(wěn)定性檢查（測(cè)純水空白及標(biāo)準(zhǔn)原液，原液測(cè)得值不得超過(guò)初始測(cè)量值±5%[1]，空白應(yīng)在基線漂移±0.002范圍內(nèi)）。

2　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1不同乙炔流量對(duì)測(cè)定的影響

設(shè)置儀器空氣流量為13.5L/min（每次測(cè)試均保持不變），分別設(shè)置乙炔流量為2.5L/min、3.0L/min、3.5L/min、4.0L/min、4.5L/min，保持儀器其它條件不變，進(jìn)由上述配制樣品，測(cè)得結(jié)果繪制曲線圖1。可以分析得出：隨乙炔流量增加儀器靈敏度明顯增高，但共存金屬負(fù)干擾也同時(shí)增強(qiáng)，當(dāng)乙炔流量超過(guò)4.0 L/min以上后儀器靈敏度開始下降。

圖1　不同乙炔流量對(duì)測(cè)定的影響

2.2不同燃燒器高度對(duì)測(cè)定的影響

設(shè)置儀器乙炔流量為3.5L/min，分別調(diào)節(jié)燃燒器高度為6mm、8 mm、10 mm、12 mm、13 mm，其它儀器條件保持不變，進(jìn)由上述配制樣品，測(cè)得結(jié)果繪制曲線圖2?？梢苑治龅贸觯寒?dāng)燃燒器高度為10 mm時(shí)儀器靈敏度最高，但此時(shí)共存金屬負(fù)干擾也最強(qiáng)，隨燃燒器高度升高或降低負(fù)干擾有所減弱，尤其錳隨燃燒器高度升高負(fù)干擾逐漸消失。

圖2　不同燃燒器高度對(duì)測(cè)定的影響

綜上可以得出，乙炔流量及燃燒器高度對(duì)總鉻分析靈敏度影響明顯，當(dāng)儀器靈敏度最高時(shí)共存金屬負(fù)干擾也是最強(qiáng)。

2.3基體改進(jìn)劑NH4Cl對(duì)測(cè)定的影響

在火焰原子吸收法總鉻檢測(cè)時(shí)樣品中常加入NH4Cl，在火焰中起助熔作用，可以提高總鉻測(cè)量靈敏度同時(shí)能有效抑制共存金屬干擾。按前述實(shí)驗(yàn)步驟配制好樣品，每個(gè)量杯中分別加入0mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL10%NH4Cl溶液，設(shè)置儀器乙炔流量為4.0L/min，測(cè)得結(jié)果繪制曲線圖3。對(duì)加入2.0mL10%NH4Cl溶液的樣品，設(shè)置儀器扣背景為開，再分別進(jìn)樣，測(cè)得結(jié)果繪制圖4。

圖3　4.0L/min乙炔流量加入不同量氯化銨比較

圖4　加入3mL氯化銨后扣背景開關(guān)比較

可分析得出：在加入0.5mL10%NH4Cl溶液后各共存金屬負(fù)干擾減弱，但鎳、鎂不明顯，并且由于加入NH4Cl出現(xiàn)了鈉對(duì)鉻的負(fù)干擾。當(dāng)NH4Cl加入量增加至2.0mL時(shí)，鎳的負(fù)干擾明顯改善，但對(duì)鈉、鎂負(fù)干擾不再有所作用。由圖4可看出鈉、鎂的負(fù)干擾，并且在加入NH4Cl后測(cè)試結(jié)果和背景干擾無(wú)關(guān)。

2.4火焰與NH4Cl對(duì)測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度分析

為了進(jìn)一步分析共存金屬干擾所產(chǎn)生的測(cè)定誤差，以在不同乙炔流量下各待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)原液測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差繪制曲線如圖5、圖6。可以分析得出，在不同乙炔流量下存在共存金屬的各待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)原液測(cè)量結(jié)果相對(duì)誤差關(guān)系：

圖5　不同乙炔流量共存金屬引起相對(duì)誤差

圖6　加入2mL10%氯化銨共存金屬引起相對(duì)誤差

在各樣品未加入NH4Cl時(shí)，隨著乙炔流量增加，共存金屬樣品負(fù)誤差也越大，當(dāng)乙炔流量為4.0L/min時(shí)，含鐵、鎳、鎂樣品誤差已接近-50%左右。

再重新取樣分別加入2.0ml10%NH4Cl后，共存金屬樣品負(fù)誤差明顯改善但引起含鈉樣品負(fù)誤差，當(dāng)乙炔流量為4.0L/min時(shí)，含鈉樣品誤差為-10.4%，含鎂樣品的誤差仍存在-7.3%。隨乙炔流量減小至3.5L/min時(shí)，含鈉、鎂樣品負(fù)誤差明顯改善，可控制在-5%以內(nèi)。

3　實(shí)驗(yàn)結(jié)論

空氣乙炔火焰原子吸收法測(cè)定總鉻時(shí)乙炔流量及燃燒器高度對(duì)測(cè)定靈敏影響明顯，但在測(cè)量靈敏度最高時(shí)的燃燒器狀態(tài)下共存金屬負(fù)干擾也最強(qiáng)，可通過(guò)加入NH4Cl及適當(dāng)降低乙炔流量來(lái)抑制。由以上實(shí)驗(yàn)分析得出結(jié)果：空氣乙炔火焰原子吸收分光光度法測(cè)定總鉻時(shí)加入一定量NH4Cl（如2.0mL10%NH4Cl），燃燒器高度為10mm，乙炔流量為3.5 L/min（空氣乙炔流量比為3.86：1.00）時(shí)，測(cè)量即具有較高靈敏度，同時(shí)也有效的把共存金屬所產(chǎn)生負(fù)誤差控制在允許范圍內(nèi)。

[1]水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）增補(bǔ)版[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2006.

[2]原子吸收光譜及其在環(huán)境分析中的應(yīng)用[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1988.

[3]環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)用技術(shù)[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2006.

[4]原子吸收分光光度計(jì)檢定規(guī)程JJG694-2009[S].北京：國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,2010.

[5]水質(zhì)總鉻的測(cè)定GB/T7466-1987[S].北京:環(huán)境保護(hù)部,1987.

[6]固體廢物總鉻的測(cè)定火焰原子吸收分光光度法[S].北京:環(huán)境保護(hù)部,2015.