原子熒光光度法測汞分析在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

吳枰

（蓬安縣環(huán)境監(jiān)測站 四川南充 637800）

隨著20世紀(jì)中期原子熒光光譜分析的提出，由于其具有檢出限低、靈敏度高、操作簡單且儀器價格相對較低的優(yōu)勢，其光譜分析技術(shù)在各領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。使用原子熒光光度法對砷、碲、汞、錫、硒等元素進(jìn)行分析，在水質(zhì)分析、食品檢測和環(huán)境檢測中具有重要的作用。尤其是在環(huán)境監(jiān)測方面，汞在城市地表水、地下水、飲用水和水質(zhì)周報中為必測項目。使用原子熒光光度法對汞進(jìn)行測量，并通過檢測條件的優(yōu)化，使其能夠準(zhǔn)確、快速的完成水中汞元素的測定。

1 實(shí)驗原理

還原劑硼氫化鉀溶液加入酸性介質(zhì)中之后，汞會被還原成氣態(tài)原子態(tài)汞，由載氣直接導(dǎo)入石英原子化器中[1]。并將氫氣與氣態(tài)氫化物與氬氣或是載氣相混合，使其進(jìn)入原子化器，氬氣和氫氣經(jīng)特制點(diǎn)火裝置作用形成氫氬火焰，最后使待測元素實(shí)現(xiàn)原子化。通過待測元素激發(fā)光源發(fā)射特征譜線的聚焦，使氫氬火焰中的待測物原子得到激發(fā)，所得到的熒光信號將被日盲光電倍增管接受，之后將其解調(diào)、放大，最后經(jīng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)得出結(jié)果。

2 實(shí)驗操作

2.1 主要測量儀器和條件

主要選用儀器AFS-830雙道原子熒光光度計(北京吉天儀器有限公司)，以及高強(qiáng)度的汞空心陰極燈。實(shí)驗條件為濕度68%，室溫20℃。使用的測量方式為讀數(shù)方式、標(biāo)準(zhǔn)曲線法、峰面積。

2.2 試劑及儀器數(shù)值調(diào)

實(shí)驗中所用到的水均為超純水，由于汞所使用的硼氫化鉀還原劑沒有生成氫化物而被還原成氣態(tài)原子態(tài)汞，所以硼氫化鉀溶液的濃度可降為0.1%。由于汞在地表水中的含量較低，通常處在檢出限的附近，所以標(biāo)準(zhǔn)曲線的濃度線性范圍應(yīng)相應(yīng)降低。為了使儀器的靈敏度提高，提升熒光的強(qiáng)度值，光電倍增管負(fù)高壓可提升到300V。汞燈的燈電流為30mA，原子化器高度為10mm。本次實(shí)驗所選用鹽酸均為優(yōu)級純鹽酸或是高純級鹽酸。標(biāo)樣和標(biāo)液的配置均使用優(yōu)級純硝酸，濃硝酸、高錳酸鉀和濃硫酸的選擇均為優(yōu)級純，氫氧化鈉和鹽酸經(jīng)胺為分析純。

3 實(shí)驗結(jié)果和討論

原子熒光光度法測汞的試劑選擇對實(shí)驗的準(zhǔn)確度和精確度具有很大的影響，同時輔助設(shè)備的選擇也對實(shí)驗結(jié)果產(chǎn)生影響。找出最優(yōu)的組合，能夠提高實(shí)驗測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為實(shí)際應(yīng)用提供更多的理論支持。

3.1 硼氮化鉀濃度選擇

硼氫化鉀作為實(shí)驗中的還原劑，對汞的熒光強(qiáng)度具有重要的影響，在載氣流速一定時，不同濃度的硼氫化鉀將會影響到汞熒光信號的鋒行和出峰時間。在本次實(shí)驗中，使用0.50g/L的汞標(biāo)準(zhǔn)液，在沒有延遲的時間內(nèi)，處于20s讀數(shù)時內(nèi)，對硼氫化鉀的濃度在0.1%-1.0%的范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗。實(shí)驗結(jié)果顯示，在1.0%-0.5%的范圍內(nèi)，汞熒光信號隨著硼氫化鉀濃度增加而增大，其原因在于濃度較低的硼氫化鉀不能使汞全部還遠(yuǎn)，且會影響到蒸汽產(chǎn)生的效率。

3.2 高錳酸鉀濃度的選擇

根據(jù)相關(guān)專業(yè)人員對高錳酸鉀吸收氣態(tài)汞傳質(zhì)反應(yīng)的研究，不同濃度的高錳酸鉀溶液吸收汞的效率也不同[2]。在0.005mmo1／L的范圍之內(nèi)，汞吸收率隨高錳酸鉀濃度的增加而增加，但在C（MnO4-)大于0.5mmo1／L時，即使再增加高錳酸鉀的濃度，汞吸收率也沒有明顯的增加，同時高濃度的鹽酸經(jīng)胺和高濃度的高錳酸鉀會導(dǎo)致高試劑空白，使檢出限降低。此外，硫酸溶液（1+9）對高錳酸鉀溶液吸收汞的效率增強(qiáng)作用明顯。所以，在實(shí)驗中選擇的高錳酸鉀濃應(yīng)為0.5mmo1／L，汞吸收率約為95%。

3.3 儀器開機(jī)預(yù)熱的時間穩(wěn)定性分析

吸取 10ng/mL的汞標(biāo)準(zhǔn)使用液 1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL的溶液加入100mL的容量瓶中，并使用3%的硝酸溶液定容到對應(yīng)的刻度。在儀器開機(jī)預(yù)熱20分鐘之后，進(jìn)行空白值的測定，25分鐘之后進(jìn)行空白值的測定。之后在每5分鐘后便測定一條標(biāo)準(zhǔn)曲線，一共制定20條曲線，共用時125分鐘。經(jīng)試驗可知，當(dāng)汞濃度值處于50ug／L時，開機(jī)一個小時之后，能夠基本穩(wěn)定下來。曲線的傾斜率在開機(jī)60分鐘之后的變化幅度不大。所以汞測定要提前開機(jī)，也要比硒、砷的測定的開機(jī)預(yù)熱時間要久。預(yù)熱為60-90分鐘為最佳，穩(wěn)定效果比較好。

從以上的實(shí)驗分析中可看出，在進(jìn)行汞測定時應(yīng)先開機(jī)預(yù)熱60-90分鐘，此外還應(yīng)注意試樣在配制好放置在儀器室35分鐘后，使其充分振蕩變高一些。試樣測定中，應(yīng)先將其搖勻。此外，試劑種類和量的選擇對其測定的準(zhǔn)確度和精度的影響也很大。若是測量清潔地表水中的汞含量，使用色度校正法進(jìn)行預(yù)處理較為合理[3]。

4 結(jié)語

使用原子熒光光度法對生活中的汞進(jìn)行測量，能夠為人們的生活創(chuàng)造更多優(yōu)良的生活環(huán)境。尤其是在食品安全和飲用水監(jiān)測方面，關(guān)系到人民的生命財產(chǎn)安全。原子熒光光度計是新時代的產(chǎn)物，對其操作和應(yīng)用，應(yīng)不斷的進(jìn)行探索，找出較好的使用條件，以使其達(dá)到最優(yōu)的組合。另外，也應(yīng)注意儀器型號的選擇，在高科技發(fā)展之下，注重先進(jìn)儀器的創(chuàng)新和改進(jìn)，使其發(fā)揮更大的作用，更多的服務(wù)于社會生活。

[1]陳思成,胡郁.雙道原子熒光法測定地質(zhì)樣品中鉍汞[J].礦產(chǎn)勘查,2010,1（3）:187-188.

[2]滕章富.應(yīng)用雙道原子熒光光度計同時測定水中砷和硒的含量[J].檢驗醫(yī)學(xué)與臨床,2010,7(19):876-878.

[3]劉雙德.雙道原子熒光光度計同時測定化妝品中砷和汞[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué),2010,37(7):987-988.