唐磊 匡必玲 成都市成華區(qū)疾病預(yù)防控制中心 （四川 成都 610057）

內(nèi)容提要： 目的：建立電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中二氧化錫的方法。方法：空氣樣品用微孔濾膜采集，石墨消解后用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定錫的濃度。結(jié)果：錫元素在0.2～100mg/L時(shí)該方法具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)＞0.999，空氣中二氧化錫的檢出限為0.016mg/m3（以采樣量75L計(jì)算），相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.31%，采樣效率為97.4%，加標(biāo)回收率為98.2%。結(jié)論：電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中二氧化錫的方法線性范圍寬，檢出限低，靈敏度好，準(zhǔn)確度高，操作簡(jiǎn)便、快捷，可用于工作場(chǎng)所空氣中二氧化錫的測(cè)定。

二氧化錫是一種優(yōu)秀的透明導(dǎo)電材料，被廣泛應(yīng)用于高檔光學(xué)玻璃的熔煉以及電解鋁行業(yè)。吸入二氧化錫煙塵會(huì)導(dǎo)致機(jī)械性刺激呼吸道，長(zhǎng)期吸入則會(huì)形成錫肺（錫末沉著癥），危害從業(yè)人員健康。目前常用于測(cè)定空氣中二氧化錫的方法主要是火焰原子吸收光譜法、氫化物－原子熒光法、分光光度法和碘酸鉀滴定法等幾種化學(xué)方法[1,2]。但是這幾種方法易受到干擾，重現(xiàn)性、靈敏度都比較差且操作繁瑣，在實(shí)際檢測(cè)工作中難以滿足需求。電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）測(cè)定空氣中二氧化錫具有檢出限低、靈敏度高、準(zhǔn)確度好和抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以有效地彌補(bǔ)國(guó)標(biāo)方法的不足，從而提高檢測(cè)質(zhì)量和效率。

1.材料與方法

1.1 一般材料

原理：空氣中二氧化錫用微孔濾膜采集，經(jīng)石墨消解成溶液后由超霧化裝置變成氣溶膠進(jìn)入等離子體焰分解成激發(fā)態(tài)的原子、離子狀態(tài)，激發(fā)態(tài)的粒子回到穩(wěn)定的基態(tài)時(shí)要放出一定的能量，其光譜強(qiáng)度與二氧化錫的含量在一定范圍內(nèi)成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。

儀器和試劑：①微孔濾膜（孔徑0.8μm），采樣夾（濾料直徑40mm），空氣采樣器（流量0～10L/min），optima 8000型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀；GD20型石墨消解儀；chorus型超純水機(jī)。②錫標(biāo)準(zhǔn)溶液（100mg/L），硝酸（GR）。③實(shí)驗(yàn)用玻璃器皿均使用20%硝酸浸泡過(guò)夜。

1.2 方法

1.2.1 樣品采集

按照國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GBZ 159-2004對(duì)工作場(chǎng)所空氣的采樣要求，使用0.8μm微孔濾膜以5L/min的速度采集15min空氣樣品，將接塵面朝里對(duì)折2次的濾膜保存于采樣袋內(nèi)，并記錄下當(dāng)時(shí)溫度及大氣壓?？瞻讟悠窞椴蓸訛V膜，其余操作與樣品一致。

1.2.2 樣品前處理

將采樣后的樣品及空白樣品置于石墨消解罐中，加4mL濃硝酸后于180?C的電熱板上加熱消解至濾膜完全溶解，待黃煙消失后取下放冷至室溫，純水定容至5mL。

1.2.3 儀器條件

測(cè)量波長(zhǎng)是影響測(cè)量結(jié)果的主要因素，本次實(shí)驗(yàn)分別測(cè)量了錫元素在189.927nm、235.485nm、283.998nm、242.170nm的光譜強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)在235.485nm下線性最好，檢出限最低，因此選定測(cè)量波長(zhǎng)為235.485nm。儀器操作條件見表1。

1.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

標(biāo)準(zhǔn)曲線用2%硝酸溶液配制，濃度序列為0、0.500、1.00、2.00、5.00、10.00、20.00、100.00mg/L，使用線性回歸法以光譜強(qiáng)度值對(duì)錫含量（mg/L）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.5 樣品測(cè)定

將儀器參數(shù)調(diào)至最佳化后，依次測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)空白、標(biāo)準(zhǔn)溶液、樣品空白和樣品溶液，制作標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，并依此計(jì)算檢測(cè)結(jié)果。

1.2.6 結(jié)果計(jì)算

式中：X—空氣中金屬含量（mg/m3）；C1—樣品中金屬含量（mg/L）；C0—空白中金屬含量（mg/L）；V0—校正后標(biāo)準(zhǔn)采樣體積（L）；1.28—錫與二氧化錫的換算因子。

2.結(jié)果

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限及線性范圍

將標(biāo)準(zhǔn)系列按照1.2.3儀器條件進(jìn)行測(cè)定，在錫0.2～100mg/L的濃度范圍內(nèi)，有良好的線性關(guān)系，線性回歸方程If=69.227×c–7.674，相關(guān)系數(shù)r=0.9998。檢出限LOD=0.19mg/L（以重復(fù)測(cè)定試劑空白11次后計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍確定）。

表1. 儀器操作條件

表2. 解吸效率實(shí)驗(yàn)

2.2 解吸效率實(shí)驗(yàn)

將兩個(gè)濾膜串聯(lián)，按1.2.1采集樣品，采樣6次，由1.2方法測(cè)定二氧化錫的含量，計(jì)算平均采樣效率為97.4%，見表2。

2.3 方法精密度

重復(fù)進(jìn)樣6次測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)的高中低3個(gè)濃度（1、10、20mg/L），計(jì)算得RSD（%）值分別為1.76、1.36、0.82。

2.4 方法準(zhǔn)確度

測(cè)定樣品溶液和分別加入了低中高（1、10、20mg/L）3個(gè)濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的加標(biāo)溶液，計(jì)算得加標(biāo)回收率分別為98.7%、98.2%、97.6%。

2.5 干擾試驗(yàn)

分別加入100倍的Ca、Hg、Pb、Mg、Mn、Cr、Fe、Al、Cu、Cd、As元素至濃度為10mg/L的錫標(biāo)準(zhǔn)溶液中，測(cè)定加入前后的光譜強(qiáng)度變化僅有1.5%，說(shuō)明此方法具有很好的選擇性。

3.討論

方法的線性范圍、檢出限、精密度、準(zhǔn)確度、抗干擾性等各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，且其線性范圍更寬、檢出限更低、精密度更好、準(zhǔn)確度更高、抗干擾性更強(qiáng)，該方法可應(yīng)用于工作場(chǎng)所中二氧化錫的測(cè)定[3]。