魏艷艷
(四川中環(huán)環(huán)境檢測技術(shù)有限公司,四川 成都 610000)
鉬為銀白色金屬,鉬熔點很高,屬于高溫元素,鉬要丟掉七個或八個電子是極困難的。這決定了鉬的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。常溫或在不太高的溫度下,鉬在空氣或水里是穩(wěn)定的。
鉬的生物屬性也很重要,它不僅是植物也是動物必不可少的微量元素。鉬在水中對人體生命健康危害極大,它能夠使體內(nèi)能量代謝過程出現(xiàn)障礙,心肌缺氧而灶性壞死,易發(fā)腎結(jié)石和尿道結(jié)石,增大缺鐵性貧血患病幾率。目前測量水質(zhì)中鉬的方法很多,主要有電感耦合等離子體光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、石墨爐原子吸收法等,其中石墨爐原子吸收法檢出限低、操作簡便、干擾因素少,分析質(zhì)量可靠,尤其適合痕量元素的監(jiān)測分析。
目前使用該方法對地表水、地下水及生活飲用水中鉬元素含量進(jìn)行分析檢測具有廣泛的應(yīng)用。該研究即采用石墨爐原子吸收法分別對地表水、地下水及工業(yè)廢水中鉬元素含量進(jìn)行分析。
美國賽默飛公司ICE3500型原子吸收光譜儀、自動進(jìn)樣器、鉬空心陰極燈、石墨爐、涂層石墨管;高純氬氣、去離子水,所有化學(xué)試劑均為優(yōu)級純級別。
配置50.0μg/L的標(biāo)準(zhǔn)液,1%硝酸為稀釋液和空白液,采用自動進(jìn)樣器、涂層石墨管和塞曼法去背景,設(shè)定固定進(jìn)樣體積20μL/次,自動稀釋繪制0.00、5.00、10.0、20.0、40.0、50.0μg/L的標(biāo)準(zhǔn)曲線,標(biāo)準(zhǔn)曲線信息見表1。
表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線信息表
將酸化后的樣品逐個放在樣品槽中,采用自動進(jìn)樣器自動取20微升樣品于石墨爐上進(jìn)行連續(xù)測定。
2.1.1 石墨管的選擇
鉬元素熔點很高,屬于高溫元素,采用石墨爐原子分析法測定鉬含量必須采用涂層石墨管,普通石墨管在高溫下容易熔斷及出現(xiàn)雜質(zhì)物質(zhì),進(jìn)而影響元素的分析。
2.1.2 硝酸濃度的選擇
經(jīng)研究及一些標(biāo)準(zhǔn)方法的驗證發(fā)現(xiàn),當(dāng)硝酸濃度在0.1%~2.0%范圍,對石墨管的損傷較小,并且對測量重金屬的吸光度影響較小[1,2],根據(jù)日常重金屬銅、鋅、鉛、鎘等分析測試,試驗選擇1%的硝酸濃度。
從試驗的靈敏性、穩(wěn)定性及空心陰極燈的使用壽命等方面綜合考慮,本次試驗鉬空心陰極燈最大電流選擇為20mA,工作電流為6mA。
本階段比較重要一點是灰化溫度及原子化溫度的選擇。由于鉬為高溫元素,灰化溫度及原子化溫度均要求比較高,為達(dá)到較好的測試效果,減少干擾因素的影響,又盡量減少涂層石墨管的損耗,本研究進(jìn)行多次嘗試,最終確定石墨爐的升溫程序如下表2。
表2 石墨爐的升溫程序
根據(jù)以上參數(shù)進(jìn)行方法的編制,在試驗條件下,全程序空白未有目標(biāo)元素的檢出,依據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 168-2010)按照“空白試驗中未檢測出目標(biāo)物質(zhì)”進(jìn)行方法檢出限的計算,在本參數(shù)條件下,測試數(shù)據(jù)見表3。
表3 鉬檢出限測試數(shù)據(jù)及計算結(jié)果
由上表可知:本方法計算出的檢出限比較低,并且測定結(jié)果濃度均未超過計算出的方法檢出限10倍,也未低于計算出的方法檢出限,符合《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 168-2010)的要求,檢出限合理有效。
在試驗條件下,分別用低濃度(2.5μg/L)、中濃度(15μg/)、高濃度(40μg/L)三個標(biāo)準(zhǔn)濃度系列驗證試驗的精密度,用環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所鉬質(zhì)控樣(編號GSB 07—3177-2014、批號203807)驗證試驗的準(zhǔn)確度,每種濃度均連續(xù)測試六次,測試結(jié)果見表4、表5。
表4 鉬精密度測試數(shù)據(jù)及計算結(jié)果
表5 鉬準(zhǔn)確度測試數(shù)據(jù)及計算結(jié)果
由表4、表5可知,方法試驗精密度范圍在3.6%~9.6%,符合技術(shù)規(guī)范的要求,試驗有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測試結(jié)果在誤差范圍內(nèi),準(zhǔn)確度符合要求。
本研究分別從地下水、地表水、工業(yè)廢水等3種不同水質(zhì)類別進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗,加標(biāo)回收率試驗需要在樣品中加入已知量的鉬標(biāo)準(zhǔn)溶液,在進(jìn)行分析檢測,計算不同水質(zhì)類別的回收率,結(jié)果見表6。
表6 鉬實際樣品加標(biāo)測試數(shù)據(jù)及計算結(jié)果
通過表6可以看出,此次通過采用石墨爐原子吸收法在不同水質(zhì)中對鉬元素進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗,加標(biāo)回收率在95.7%~106%之間,符合環(huán)境分析的要求。由于實際水質(zhì)樣品中鉬含量一般較低,在后續(xù)分析測試中應(yīng)降低加標(biāo)量,以保證加標(biāo)量與樣品中鉬含量相等或相近,以便更準(zhǔn)確地反映實際樣品中基體效應(yīng)對測試結(jié)果的影響。
采用石墨爐原子吸收法在測量一些高溫元素時,尤其要充分考慮石墨爐升溫程序的控制,尤其是灰化溫度和原子化溫度的確定與停留時間,已充分保證元素的原子化及去干擾化,保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。石墨爐原子吸收法靈敏度較高,是一種高質(zhì)量、方便的檢測方法。