氫化物發(fā)生原子熒光法同時(shí)測(cè)定土壤中的鉍和汞

許剛 郭靖宜

摘要：本法采用比色管水浴分解土壤樣品，以氫化物原子熒光法同時(shí)測(cè)定土壤中的鉍和汞[1]，相關(guān)系數(shù)分別為Bi 0.9995和Hg 0.9999，檢出限分別為Bi 0.05 ug /g、Hg 0.005 ug /g，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.1～5.5%，精密度和準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿意。結(jié)果表明，該方法具有快速、方便、準(zhǔn)確性好、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，是較好的測(cè)定方法。

關(guān)鍵詞： 氫化物原子熒光；土壤；鉍；汞

土壤樣品中Hg的測(cè)定方法很多，通常采用冷原子熒光法單獨(dú)測(cè)定[1]。本文采用氫化物原子熒光法[2-3]同時(shí)測(cè)定痕量Bi和Hg，它有精密度好、靈敏度高、共存元素干擾少、方法簡(jiǎn)單、快速、成本低等優(yōu)點(diǎn)。本文選擇了合適介質(zhì)、酸度、還原劑濃度及儀器條件，對(duì)測(cè)定鉍、汞影響因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，兩元素檢出限分別為Bi 0.05 ug /g、Hg 0.005 ug /g，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.1%～5.5%。測(cè)定土壤和水系沉積物中鉍和汞獲得滿意分析結(jié)果，適用于大批量生產(chǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

去離子蒸餾水； 鹽酸、硝酸、硼氫化鉀、氫氧化鉀均為優(yōu)級(jí)純； 氬氣（ 純度> 99.99%） 。

AFS-230E 原子熒光光譜儀，附帶專用汞、鉍空心陰極燈、編程斷續(xù)流動(dòng)進(jìn)樣裝置； 玻璃器具（經(jīng)10%王水溶液浸泡24h以上，自來(lái)水沖凈后，去離子水洗凈） 。

1.2 溶液配制

1.2.1 硼氫化鉀溶液（ 20g /L） 稱取20g硼氫化鉀，溶于0.5%的1000mL氫氧化鉀溶液中，混勻。

1.2.2 20%王水載流溶液 量取75mL濃鹽酸和25mL濃硝酸，用蒸餾水稀釋到500mL。

1.2.3 （ 1 + 1）王水 在燒杯中依次加入3份鹽酸，4份蒸餾水，1份硝酸，得到8份體積的（ 1 + 1）王水。

1.2.4 汞標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為1 000μg /mL（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供） 。

1.2.5 鉍標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為1 000μg /mL（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供） 。

1.2.6 鉍、汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液 將鉍、汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液逐級(jí)稀釋成Bi 1.0 μg /mL 、Hg 0.1 μg /mL標(biāo)準(zhǔn)使用液。

1.3儀器工作條件

光電倍增管電壓260V，汞空心陰極燈電流20mA； 鉍空心陰極燈電流50mA； 原子化器高度8mm； 氬氣流速載氣400mL /min，屏蔽氣800mL /min； 測(cè)量方式標(biāo)準(zhǔn)曲線法； 讀數(shù)方式峰面積； 讀數(shù)延遲時(shí)間1s； 讀數(shù)時(shí)間10s； 樣品加入體積0.5mL。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 樣品處理 稱取0.5000g土壤樣品于25mL比色管中，加入10mL（ 1 + 1） 王水，搖勻，于沸水浴中分解1.5h，每隔30 min 搖動(dòng)1次，取下冷卻后，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻澄清。同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)，每批樣品至少制備2個(gè)以上樣品空白。

1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線分別吸取鉍和汞標(biāo)準(zhǔn)使用液，用20%王水配制成混合標(biāo)準(zhǔn)使用液。（Hg）質(zhì)量濃度為0.0000，0.00025，0.00050，0.0010，0.0020，0.0040μg/mL； （Bi）質(zhì)量濃度0.000，0.0025， 0.0050，0.010 ， 0.020 ， 0.040 μg /mL 混合備用。按儀器工作條件分別測(cè)定其熒光強(qiáng)度，得出標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的直線方程。

1.4.3 樣品測(cè)定按照原子熒光儀工作條件，以20%王水為載流，以2.0% 硼氫化鉀+ 0.5% 氫氧化鉀溶液為還原劑，把樣品吸入石英爐中進(jìn)行原子化，測(cè)量樣品含量，與標(biāo)準(zhǔn)系列在相同條件下測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 硼氫化鉀與氫氧化鉀濃度選擇

由于硼氫化鉀和氫氧化鉀處于同一溶液中，它們的濃度大小影響著氫化物產(chǎn)生的速度和產(chǎn)生量，從而影響測(cè)定的準(zhǔn)確性，理論上硼氫化鉀濃度增大則靈敏度增大，隨著硼氫化鉀用量增加，靈敏度上升幅度平緩。實(shí)驗(yàn)表明，硼氫化鉀濃度為15～25 g /L，氫氧化鉀濃度為5g /L，測(cè)定汞和鉍的熒光值均比較大且穩(wěn)定。本實(shí)驗(yàn)使用20g /L。

2.2 酸度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響生成氫化物的反應(yīng)中，酸度與熒光強(qiáng)度有一定關(guān)系。因此對(duì)酸的最佳用量進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可知，反應(yīng)酸度在5%～20% 為平緩區(qū)，但酸度進(jìn)一步增大時(shí)，熒光強(qiáng)度反而有所減少，故認(rèn)為酸度在5%～20%內(nèi)不影響鉍和汞的結(jié)果測(cè)定。

2.3檢出限

鉍和汞兩種元素分別交替測(cè)定，預(yù)處理空白及標(biāo)準(zhǔn)溶液共20次，用3倍空白標(biāo)準(zhǔn)差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率，即為本法檢出限，鉍為0.050 ug /g，汞為0.0050ug /g。

2.4 方法的準(zhǔn)確度和精密度實(shí)驗(yàn)

選擇土壤樣品和地球化學(xué)標(biāo)樣的多次測(cè)定，分別平行稱取12份，按照本文擬定的方法測(cè)定Bi、Hg的含量，計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）結(jié)果見(jiàn)表2～表3。

3 結(jié)論

（ 1） 本法在同一比色管中進(jìn)行水浴分解、定容、吸取等測(cè)定的全部操作，避免了溶液轉(zhuǎn)移等步驟帶來(lái)的誤差，提高了分析準(zhǔn)確性。 汞遇高溫易揮發(fā)損失，水浴低溫分解，相對(duì)于電熱板、電爐等傳統(tǒng)濕法分解反應(yīng)較為平緩，不會(huì)蒸干溶液，減少了汞的損失，較為安全。

（ 2） 氫化物原子熒光法同時(shí)對(duì)土壤中的Bi、Hg兩元素進(jìn)行微量分析，靈敏度高，檢出限低，水浴分解土壤中元素的方法，解決了大批量樣品的分解問(wèn)題，分析的準(zhǔn)確度和精密度均符合地球化學(xué)普查規(guī)范的要求。

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