張春燕 湯有芹
在生活中,汞被稱作水銀,它是一種重金屬的污染物,在進(jìn)入到生物體后往往很難排出,對(duì)生物體造成很大的危害。在現(xiàn)代工業(yè)快速發(fā)展中,汞污染成為了社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。自然界環(huán)境中大氣汞會(huì)在干濕沉降后進(jìn)入到土壤內(nèi),而土壤內(nèi)的汞又通過(guò)各種物理和化學(xué)的反應(yīng)以多種形態(tài)存在,對(duì)生物健康以及生態(tài)環(huán)境就造成了巨大影響,因此做好對(duì)土壤內(nèi)汞的測(cè)定,對(duì)生物健康和生態(tài)環(huán)境安全具有重要意義。
一、實(shí)驗(yàn)部分
1、實(shí)驗(yàn)原理
對(duì)試樣完成消解處理之后,通過(guò)還原劑作用將其還原為原子態(tài)的汞,后通過(guò)載氣氬氣作用進(jìn)入到原子化器內(nèi)實(shí)施原子化處理,后在特制汞空心的陰極燈以發(fā)射光的條件激發(fā)下就能夠產(chǎn)生下相應(yīng)原子熒光的情況,而所產(chǎn)生熒光的強(qiáng)度和試樣內(nèi)被測(cè)的元素含量呈現(xiàn)正比關(guān)系,和標(biāo)準(zhǔn)系列實(shí)施比較就能夠得到汞的含量值。
3H2O+4Hg2++BH4-=4Hg↑+H3BO3+7H+
2、儀器和試劑
所用儀器主要包括由北京科創(chuàng)海光儀器有限公司生產(chǎn)的AFS-2000雙道原子熒光光度計(jì)和高性能型空心的陰極燈等。
所用試劑都是分析純,而用水是去離子水類型。還原劑是5g/L的氫氧化鉀5g/L和20g/L的硼氫化鉀溶液,兩者都是現(xiàn)用現(xiàn)配;載流液是10%的HCl;使用50g/L 硫脲-抗壞血酸。
所用汞標(biāo)準(zhǔn)的貯存溶液中,主要先稱量0.6768g重量?jī)?yōu)級(jí)純的HgCl2,通過(guò)水來(lái)溶解,后加入25mL的HNO3和0.5g的 K2Cr2O3,在它們都溶解后再移入到500mL的容量瓶?jī)?nèi),通過(guò)水稀釋到刻度,并混勻,此時(shí)溶液就含有Hg是1000μg/mL。
所用汞標(biāo)準(zhǔn)的溶液中,主要是使用計(jì)算量所要求汞標(biāo)準(zhǔn)的貯存溶液量,通過(guò)含有0.5g的K2Cr2O3的溶液(1+19) HNO3實(shí)施逐級(jí)稀釋,將其配制為0.5ug/mLHg的標(biāo)準(zhǔn)性溶液。
3、儀器的條件選擇
在負(fù)高壓逐漸增大的同時(shí),燈電流呈現(xiàn)增加,且信號(hào)的強(qiáng)度也增大,而噪音也發(fā)生相應(yīng)的增大。由于Hg的本底值隨之也發(fā)生增大,這對(duì)低含量的Hg測(cè)定是不利的,通過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)分析,本實(shí)驗(yàn)內(nèi)選擇負(fù)高壓是255V,且燈電流是25mA。若載氣過(guò)大的話,就相當(dāng)對(duì)測(cè)定液濃度造成稀釋,減小熒光的強(qiáng)度;若載氣過(guò)小的話,氫氬的火焰就會(huì)不穩(wěn)定,設(shè)置載氣的流量是300mL/min最佳,對(duì)壓力控制為0.2-0.3Mpa的范圍。此本實(shí)驗(yàn)中采用的是冷原子化法對(duì)汞測(cè)定,對(duì)爐絲不點(diǎn)亮,和點(diǎn)火的測(cè)定比較,其具有更好的曲線線性,且熒光值的穩(wěn)定性也十分好。
4、分析的方法和步驟
稱量出0.5g的試樣放置到25mL的比色管內(nèi),添加10mL的王水(1+1) 并搖勻,后在沸水浴內(nèi)實(shí)施1h的分解處理,其間對(duì)其進(jìn)行一次搖動(dòng),后取下并冷卻;通過(guò)50g/L酒石酸的溶液實(shí)施稀釋處理到刻度標(biāo)準(zhǔn),并混勻;通過(guò)靜置達(dá)到澄清,對(duì)同批要隨帶實(shí)施空白性試驗(yàn)。
對(duì)汞工作的曲線繪制中,分別吸取出0、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0mL的Hg標(biāo)準(zhǔn)性溶液,并放置到100mL的容量瓶?jī)?nèi),后添加5mL的HCI實(shí)施定容處理到刻度標(biāo)準(zhǔn),并混勻處理。
二、結(jié)果與討論
1、硼氫化鉀的酸體系最佳條件
在本實(shí)驗(yàn)中,分別選用鹽酸、硫酸、硝酸和磷酸實(shí)施對(duì)比性實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明出鹽酸和硝酸當(dāng)作介質(zhì)具有較好的效果。在本實(shí)驗(yàn)方法中,就選擇使用10%體積分?jǐn)?shù)的鹽酸當(dāng)作介質(zhì),并根據(jù)不同硼氫化鉀的濃度可能對(duì)測(cè)定的結(jié)果造成的影響也實(shí)施相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),因?yàn)榛钴S度較高,則硼氫化鉀的濃度設(shè)置成5-10g/L就可以了,而過(guò)高或者過(guò)低的濃度對(duì)測(cè)定都是不利的。
2、線性的范圍
通過(guò)最佳的儀器條件對(duì)0.0-5.0μg/L標(biāo)準(zhǔn)性溶液系列實(shí)施測(cè)定,其相關(guān)的系數(shù)是0.9998,得到的測(cè)定結(jié)果見表1。
3、精密度
在本實(shí)驗(yàn)中,選擇濃度于線性范圍中低、中和高三梯度濃度實(shí)施精密度的檢測(cè),所測(cè)出標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度是0.3ng/ml時(shí),其具備精密度是2.6%;而標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度是0.6ng/ml時(shí),其精密度是2.8%;當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度是0.9ng/ml時(shí),其精密度是3.0% 。要求精密度的范圍在2.6%-2.8%范圍內(nèi),因此可見這種方法在對(duì)不同的濃度汞標(biāo)準(zhǔn)溶液檢測(cè)中,有著良好重復(fù)性優(yōu)勢(shì)。
4、準(zhǔn)確度
在本實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)對(duì)質(zhì)控樣測(cè)定對(duì)方法準(zhǔn)確度實(shí)施評(píng)估,在實(shí)驗(yàn)中選用水質(zhì)內(nèi)汞和土壤成分兩種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)控樣品實(shí)施檢測(cè)和分析。對(duì)水中汞的檢測(cè)結(jié)果是7.01μ/gL,其標(biāo)準(zhǔn)值是6.68μg/L,而不確定度是0.74μg/L,則檢測(cè)的結(jié)果于標(biāo)準(zhǔn)的范圍中,其結(jié)果也是準(zhǔn)確的。對(duì)土壤內(nèi)汞檢測(cè)的結(jié)果是0.060mgkg,而標(biāo)準(zhǔn)值要求0.061±0.006 mg/kg,因此是滿足要求的,因此顯示出此方法有著良好準(zhǔn)確度條件。
5、加標(biāo)的回收率
通過(guò)對(duì)土壤的樣品實(shí)施不同濃度自加標(biāo)對(duì)其回收率實(shí)施測(cè)定,對(duì)汞標(biāo)準(zhǔn)的添加量設(shè)置為0.02μg,得到檢測(cè)值是0.021μg,而加標(biāo)的回收率是105%;對(duì)汞標(biāo)準(zhǔn)的添加量設(shè)置為0.05μg,得到檢測(cè)值是0.055μg,而加標(biāo)的回收率是110%;對(duì)汞標(biāo)準(zhǔn)的添加量設(shè)置為0.10μg,得到檢測(cè)值是0.103μg,而加標(biāo)的回收率是103%,其加標(biāo)的回收率最終范圍為103%-110%。
綜上所述,本實(shí)驗(yàn)方法主要使用AFS-2000雙道原子熒光光度計(jì)對(duì)土壤內(nèi)汞含量實(shí)施測(cè)定,此方法十分簡(jiǎn)便,且還具有很好的靈敏度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析,此實(shí)驗(yàn)方法對(duì)土壤內(nèi)汞的測(cè)定還具有很好的精密度和準(zhǔn)確度,因此此實(shí)驗(yàn)法對(duì)土壤內(nèi)汞的測(cè)定是滿足要求的。
(作者單位:679200云南德宏州梁河縣農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢測(cè)中心)