王 靜
(河北輻和環(huán)境科技有限公司 河北石家莊 050000)
釷在自然界是常見(jiàn)的元素,盡管在我們?nèi)粘I钪锈Q含量極低,但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,稀土礦的開(kāi)采、放射性材料的應(yīng)用等等,使我們周圍也產(chǎn)生了非天然釷元素。無(wú)論通過(guò)水體滲透還是氣體吸入,都有可能對(duì)人造成外照射或內(nèi)照射,產(chǎn)生不可逆的致命危害,因此,國(guó)家輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)也將釷作為了水中常規(guī)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。
水中釷有兩種較常用的方法,一種是國(guó)標(biāo)方法GB 11224-89《水中釷的分析方法》[1],但是因?yàn)槠錁悠妨看?、萃取率不穩(wěn)定、操作過(guò)程繁雜,且無(wú)法滿足較復(fù)雜水樣的監(jiān)測(cè)。故本文依據(jù)最新實(shí)施的GB14883.7—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中放射性物質(zhì)天然釷和鈾的測(cè)定》[2]及《全國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)施細(xì)則—輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)分冊(cè)》第二章中九、水中總釷分析測(cè)量實(shí)施細(xì)則[3]中原理、方法進(jìn)行驗(yàn)證,從樣品顯色時(shí)間、曲線制備、抗壞血酸的配置幾方面來(lái)闡述一下個(gè)人對(duì)此方法的一些觀點(diǎn)。
試驗(yàn)參考GB14883.7—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中放射性物質(zhì)天然釷和鈾的測(cè)定》[2]及《全國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)施細(xì)則—輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)分冊(cè)》第二章中九、水中總釷分析測(cè)量實(shí)施細(xì)則[3]的分析方法、步驟、儀器等來(lái)進(jìn)行。
2.1 國(guó)標(biāo)GB 11224-89《水中釷的分析方法》[1]和GB14883.7—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中放射性物質(zhì)天然釷和鈾的測(cè)定》[2],對(duì)最后顯色時(shí)間均未明確,但是在分光實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,顯色時(shí)間對(duì)吸光度值的影響是顯而易見(jiàn)。表1是實(shí)際工作中得到對(duì)比數(shù)據(jù)。
表 顯色時(shí)間與測(cè)量結(jié)果對(duì)比
2.2.1 顯色5min吸光度
樣品定容后,可能有反應(yīng)不完全的情況,因此前5min的吸光度不穩(wěn)定,從表1五個(gè)樣品均可看出,與10min后吸光度比較,兩者變化有大、有小,有升、有降,無(wú)特定規(guī)律。
2.2.2 顯色10mim吸光度
樣品在顯色10min后吸光度更穩(wěn)定,與15min后吸光度比兩者相差小,準(zhǔn)確度更高。但對(duì)于近方法檢出限的樣品(崗南水庫(kù))和濃度較大的樣品(沽源鈾礦水),個(gè)人建議在顯色10min進(jìn)行測(cè)量,不提前、不推后,否則結(jié)果易失真。
2.2.3 顯色時(shí)間規(guī)律
(1)在五類樣品中只有加標(biāo)的結(jié)果幾乎不受時(shí)間的影響。因空白和標(biāo)液都無(wú)干擾因子,較樣品更純凈,因此它的變化幾乎不受顯色時(shí)間影響。但是,測(cè)量結(jié)果最滿意的仍然是顯色10min的結(jié)果,與真值相對(duì)誤差最小。
(2)對(duì)于濃度較低(崗南水庫(kù)、石家莊地下水)的樣品,在顯色5-15min趨于穩(wěn)定,之后開(kāi)始下降,因此,對(duì)于痕量樣品也建議在10min左右完成測(cè)量。
(3)對(duì)于濃度較高(沽源鈾礦水)的樣品其吸光度在不同階段呈現(xiàn)明顯的差異,前15min結(jié)果變化較小,30min后結(jié)果降低了近一倍。因此,對(duì)于高濃度樣品顯色10min后測(cè)量仍適用。
GB14883.7—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中放射性物質(zhì)天然釷和鈾的測(cè)定》[2]中曲線制備是從萃取步驟開(kāi)始,未把整個(gè)前處理的過(guò)程融合在曲線制作過(guò)程中。國(guó)標(biāo)GB 11224-89《水中釷的分析方法》[1]中校準(zhǔn)曲線是包括前處理在內(nèi)的的工作曲線,由于操作過(guò)程復(fù)雜,冗長(zhǎng),所以工作中對(duì)低濃度樣品有時(shí)仍采用標(biāo)準(zhǔn)曲線。
3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線與工作曲線對(duì)比
工作曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)分析結(jié)果的影響見(jiàn)表2。
表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線與工作曲線對(duì)比
3.1.2 曲線對(duì)比結(jié)果分析
(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算的結(jié)果偏低,回收率也偏低
因標(biāo)準(zhǔn)曲線制作過(guò)程未與樣品進(jìn)行同步預(yù)處理,而是直接加標(biāo)液、顯色劑等,所以各濃度點(diǎn)幾乎無(wú)損失,最后的吸光度就會(huì)比樣品偏高,導(dǎo)致出現(xiàn)“大尺子量小尺寸”的現(xiàn)象,使測(cè)量結(jié)果偏差太大,準(zhǔn)確度降低。
(2)工作曲線計(jì)算的結(jié)果正常,回收率達(dá)標(biāo)
工作曲線制作過(guò)程與樣品同步進(jìn)行,其人員、儀器、試劑等影響均是同步的,因此,其曲線的吸光度變化與樣品一致,結(jié)果的偏差就小,回收率也基本達(dá)標(biāo)了。
4.1 在本實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,顯色前需加微量抗壞血酸和尿素(各0.1g),目的是為了保持偶氮胂Ⅲ顯色穩(wěn)定,同時(shí)減少一些離子干擾。
4.2 每個(gè)樣品都需加入0.1g抗壞血酸和尿素,因此,在樣品量比較大的情況下非常影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。因此,采用了“稱取1g尿素和1g抗壞血酸溶解于10mL8mol/L的鹽酸中”方法配成溶液,取用1mL時(shí)即為0.1g尿素+抗壞血酸,這樣既保證試劑的取用量,又能快速完成實(shí)驗(yàn)。
注:此溶液需臨用現(xiàn)配,2小時(shí)內(nèi)用完。若未在2小時(shí)內(nèi)用完,則使吸光度變大,導(dǎo)致結(jié)果失真。
以上是近幾年在釷分析工作中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn),即在水中釷的分析中,樣品最后顯色時(shí)間為10min,最晚不超過(guò)15min;校準(zhǔn)曲線取工作曲線,減少測(cè)量誤差,增加結(jié)果準(zhǔn)確度;抗壞血酸與尿素用8mol/L的鹽酸溶解配置,保證試劑劑量精準(zhǔn),且加快工作效率。
釷元素的分析在我國(guó)現(xiàn)階段并不廣泛,其分析方法的更新、改進(jìn)也沒(méi)有其他環(huán)境因子的頻繁,此文僅供與各位同行進(jìn)行探討。