石墨爐原子吸收法測定輸配水設(shè)備中鎘含量

孫克強，曹曉燕，周嘉恩，利永杰

佛山出入境檢驗檢疫局綜合技術(shù)中心，廣東佛山 528000

隨著生活水平的提高，人們對于生活環(huán)境問題越來越關(guān)注，鎘污染在我們的生活中不可忽視。鎘元素是對環(huán)境質(zhì)量影響極大的物質(zhì)，國家標準中對其有嚴格的規(guī)定，這使得研究微量鎘測試方法具有重要意義。鎘的測試方法有：原子吸收法、原子熒光法、ICP原子發(fā)射光譜法、分光光度法等；這些方法各有優(yōu)缺點。由于石墨爐原子吸收法有靈敏度高、進樣量少的優(yōu)點，所以對于微量鎘的測定，一般選用石墨爐原子吸收法[1-4]。本實驗測試輸配水閥門中鎘含量，測試方法參考國標GB/T 17219-1998，由于測試液中含有NaHCO3、CaCl2、NaClO，為消除基體干擾，在測試液中加入PdCl2+NH4H2PO4+MgNO3（0.1+1.0+0.1g/100mL）基體改進劑，磷酸二氫銨和硝酸鎂可以與基體生成易揮發(fā)的物質(zhì)[5-9]，使干擾元素更容易灰化，降低基體對被測元素的干擾；氯化鈀可以與鎘生成較穩(wěn)定的金屬間化合物[10]，在測試過程中減少被測元素的損失，提高檢測靈敏度。本實驗使用PdCl2+NH4H2PO4+MgNO3作為基體改進劑，有效地消除了試驗中基體的干擾，取得滿意結(jié)果。

1 實驗部分

1.1 主要儀器

PerkinElmer-AA600石墨爐原子吸收光譜儀，AND FX-2000型電子天平，上海雷磁儀器廠PHS-3C型酸度計。

1.2 標準溶液和試劑

次氯酸鈉（分析純）；無水氯化鈣（分析純）；碳酸氫鈉（分析純）；鎘標準溶液：1 000mg/L 儲備液(國家標準物質(zhì)中心)，配制成1mg/L的使用液；氯化鈀（優(yōu)級純）；磷酸二氫銨（優(yōu)級純） ；硝酸鎂（優(yōu)級純）；所用水為超純系統(tǒng)制備。

所使用玻璃儀器均用1:1的硝酸浸泡過夜，純水洗凈。

1.3 儀器工作條件

波長228.8nm，燈電流8mA，狹縫0.7nm，進樣量20uL，氘燈背景校正，

1.4 標準工作曲線

用浸泡液配制標準系列，濃度為0.0 ug/L，0.5 ug/L，1.0 ug/L，2.0 ug/L，3.0 ug/L，4.0ug/L，在實驗條件下測定，繪制標準曲線，呈良好線性關(guān)系。

2 實驗步驟

將水閥門用自來水連續(xù)沖洗30min，然后以pH為8、硬度為100mg/L、有效氯為2mg/L的浸泡液充滿閥門，兩端用聚四氟乙烯膜封緊，在25±5℃的避光條件下浸泡24h。同時做空白試驗。浸泡結(jié)束后，將浸泡液放入洗凈的樣品瓶，上機測試。

3 結(jié)果與討論

3.1 基體改進劑用量

用4ug/L的鎘標準溶液測試5次， 固定灰化溫度和原子化溫度，進樣量20ul，每次分別加入0.0ug/L，2.0ug/L，4.0ug/L，6.0ug/ L，8.0 ug/L，10.0 uL 基體改進劑，比較在加入不同量的基體改進劑以后的吸光度值，結(jié)果見圖1。由圖1可知，加入基體改進劑以后溶液的吸光度有變化，由于鈀與鎘生成較穩(wěn)定的金屬間化合物，再加入基體改進劑后，樣品吸收峰面積大幅提高，同時在磷酸二氫銨和硝酸鎂的作用下，背景干擾減少很多。但隨著改進劑加入量的增加，樣品吸收強度和背景吸收強度變化趨于穩(wěn)定。實驗結(jié)果表明，在相同條件下以加入4.0uL基體改進劑的吸光度值最高，因此本實驗PdCl2+NH4H2PO4+MgNO3（0.1+1.0+0.1g/100mL）基體改進劑的添加量定為4.0uL。

圖1

3.2 石墨爐加熱程序選擇

同樣選用4ug/L的鎘標準溶液測試，固定原子化溫度，進樣量20ul，加入4ul的基體改進劑，改變灰化溫度，測定溶液的吸光度，得到灰化溫度與吸光度關(guān)系曲線，見圖2?；一瘻囟仍?00℃～800℃ 變化時，溶液吸光度發(fā)生變化， 灰化溫度為600℃ 時溶液的吸光度最大。由于基體改進劑可以與鎘生成難熔的鹽，減少鎘在灰化階段的損失，使灰化溫度提高到600℃ ，并且在該溫度下，干擾元素得以充分灰化。但是隨著灰化溫度的提高，被測元素損失趨勢增加，吸光度降低。因此600℃定為實驗灰化溫度。

圖2

同樣選用4ug/L的鎘標準溶液測試，固定灰化溫度600℃，進樣量20ul，加入4ul的基體改進劑，原子化溫度在1 300℃～1 700℃變化時，原子化溫度與吸光度的變化曲線如圖3。原子化溫度越高，其吸收強度越大，到1 500℃時，強度變化趨于穩(wěn)定，表明鎘的原子化在溫度達1 500℃時基本完全，考慮到石墨管壽命等因素，故選擇1 500℃為實驗原子化溫度。

圖3

優(yōu)化實驗程序，最終石墨爐升溫程序如表1所示。

表1

3.3 方法線性范圍與檢出限

測試標準系列溶液，進樣量20ul， 加入4ul的基體改進劑，得到標準工作曲線，在0.0ug/L～4.0ug/L范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好線性，線性方程y=0.03312x+0.00066，相性相關(guān)系數(shù)0.999。

將未浸泡試樣的空白浸泡液測試11次，計算標準偏差；以3倍標準偏差作為檢出限，為0.1ug/L。

3.4 樣品測試、加標回收率與重復(fù)性

按照本實驗方法測試樣品，并測定加標回收率，結(jié)果見表2

表2

4 結(jié)論

采用PdCl2+NH4H2PO4+MgNO3（0.1+1.0+0.1g/100mL）基體改進劑測試輸配水閥門中的鎘含量，方法簡便快速，精密度和準確度均滿足要求。

[1]袁秀金，黃宏志，羅勇，等.濕式消解法石墨爐原子吸收光譜法測定大米中鎘含量[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010(8)：240-241.

[2]王喜全.石墨爐原子吸收光譜法測定廢水中痕量鎘[J].理化檢驗(化學(xué)分冊)，2006(5)：370-371.

[3]蔡繼紅，周衛(wèi)華，陸梅. 快速石墨爐原子吸收法測定湖泊水中的痕量銅、鉛、鎘[J].儀器儀表與分析監(jiān)測，2000(1)：50-51.

[4]李攻科，張展霞，楊秀環(huán).石墨爐原子吸收光譜中有機基體改進劑消除海水基體干擾的研究[J].光譜學(xué)與光譜分析，1995(3)：91-96.

[5]肖樂勤.石墨爐原子吸收光譜法測定水中鎘[J].儀器儀表與分析監(jiān)測，2007(3)：38-39.

[6]陳素軍，王玉江.磷酸二氫銨作為基體改進劑石墨爐原子吸收法測定蔬菜中鎘[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2010(3)：529-530.

[7]王澤科.環(huán)繞加熱濕法消解-石墨爐原子吸收光譜法測定大米中的鎘含量[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010(15)：104-105.

[8]游靖，張冰若.石墨爐原子吸收光譜法測定高鈣食品中鎘[J].理化檢驗(化學(xué)分冊)，2011(1)：56-57.

[9]陶琳，許宏民，孫計贊，等.微波消解樣品-石墨爐原子吸收光譜法測定食品添加劑中鉛和鎘含量[J].理化檢驗，2010(46)：428-429.

[10]胡海蓉.GFAAS法測定醬油鎘含量中基體改進劑的應(yīng)用[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2010：1378-1379.