李會,李叢妮,邵燕子,宋澤宇,蘇華
(陜西省石油化工研究設計院,陜西 西安 710054)
人們賴以生存的優(yōu)美環(huán)境得益于大自然的鬼斧神工,更離不開人們對它更加珍惜和保護。中國是個人口大國,山川秀美,可是近年來由于化工技術(shù)的發(fā)展,一些不良企業(yè)為了追求利潤,將污水偷偷排入河流的事件屢見不鮮,造成河流水系嚴重污染,河道污泥里重金屬含量更是嚴重超出環(huán)境指標要求[1]。目前,針對重金屬中砷的檢測方法比較成熟的有砷斑法[2]、ICP-AES原子發(fā)射光譜法[3-5]以及氫化物發(fā)生-原子熒光法[6-8]。砷斑法僅能檢測出一定的數(shù)值范圍,不能提供具體的檢測數(shù)值;原子發(fā)射光譜法具有分析精度高、樣品檢測范圍廣、可以實現(xiàn)多種元素同時測定等優(yōu)點,但是分析檢測成本較高。本文應用氫化物發(fā)生-原子熒光法測定河道污泥中的砷,操作方法簡單、便捷,檢測成本低,易于操作,對于掌控河道重金屬是否超標,對于進行河道治理,保護環(huán)境有著極其重要的意義[9]。
高氯酸、鹽酸、硝酸均為優(yōu)級純;氫氧化鉀、硼氫化鉀、硫脲、抗壞血酸均為分析純;氬氣,純度99.99%以上;砷元素標準儲備液(1 mg/L),國家標準物質(zhì)研究中心提供;污泥,取自某河道中。
AF-640A原子熒光光譜儀;XP504電子天平(稱量精度0.000 1 g);明澈-D 24UV超純水機;電熱板。
1.2.1 鹽酸溶液的配制 2+98(體積比)。使用優(yōu)級純鹽酸配制。
1.2.2 硫脲-抗壞血酸溶液(50 g/L)的配制 分別稱取5 g抗壞血酸和5 g硫脲,用溫水溶解,并稀釋至100 mL。
1.2.3 硼氫化鉀溶液(10 g/L)的配制 稱取2 g氫氧化鉀,置于預先加入大約100 mL水的300 mL燒杯中,待完全溶解后,繼續(xù)向其中加入10 g硼氫化鉀,用水稀釋至1 000 mL,搖勻,避光保存?,F(xiàn)用現(xiàn)配。
1.2.4 砷標準溶液(0.1 μg/mL)配制 用移液管準確吸取砷標準溶液(1 mg/L ) 10.00 mL于100 mL 容量瓶中,定容,搖勻。用時現(xiàn)配。
總電流70 mA;載流2%HCl;負高壓270 V;分析信號峰面積;原子化器溫度300 ℃;讀數(shù)時間25 s;載氣Ar2600 mL/min;延時時間3 s;輔助氣Ar1200 mL/min;KBH41%~1.5%。
依次吸取濃度為0,2,4,8,20 μg/mL 5個砷標準溶液,加入20 mL硫脲-抗壞血酸溶液和5 mL(1+1)鹽酸,用水稀釋至刻度,搖勻,放置30 min后測定。每個點平行測定4次。以濃度為橫坐標,熒光強度為縱坐標,繪制標準工作曲線見圖1。
準確稱取樣品0.1 g(準確至0.000 1 g),置于100 mL燒杯中,加入2 mL高氯酸和5 mL硝酸[6],蓋上表面皿,搖勻,于加熱板上緩緩加熱,待趕盡高氯酸后從電熱板上移開,稍冷后,加入2 mL鹽酸和20 mL硫脲-抗壞血酸混合液,定容至100 mL 容量瓶中,放置30 min以上。依次測定空白溶液和樣品待測液。
硼氫化鉀濃度對砷熒光信號強度的影響見圖2。
由圖2可知,在硼氫化鉀濃度低于5 g/L時[7],砷產(chǎn)生的熒光信號極其微弱,在硼氫化鉀濃度為10 g/L 時,熒光強度較高,隨著硼氫化鉀濃度的增加,熒光強度急劇增加后趨于平緩。故選擇硼氫化鉀的濃度為10 g/L。
取均勻的試樣6份,稱量精確至0.000 1 g,進行重復性實驗,結(jié)果見表1。
表1 重復性實驗結(jié)果Table 1 Repetitive experimental results
由表1可知,SD=0.006 2,RSD=1.626%,表明本方法具有良好的重復性。
在儀器最佳工作條件下,取實驗樣品5份,加入不同量的砷標準溶液,進行加標回收實驗,結(jié)果見表2。
表2 加標回收實驗結(jié)果Table 2 Label recovery experiment results
由表2可知,回收率在96%~102%,表明本方法準確度較高。
用AF-640A原子熒光光譜儀在設定儀器最佳測定條件下,采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法,測定某河道污泥中的砷,含量為0.383 mg/kg,加標回收率為96%~102%,相對標準偏差RSD為1.63%,檢測方法易于操作,簡單、便捷,檢測結(jié)果精度高,準確性好,結(jié)果令人非常滿意。