氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定海泡石中砷

宋帥娣，任 健，盧思橋

（遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，遼寧 沈陽110032）

前 言

海泡石是一種具有層鏈狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽黏土礦物。是近代用途廣泛、應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展較迅速的礦產(chǎn)之一，據(jù)國內(nèi)外報(bào)道，在工藝品、化工、醫(yī)藥、環(huán)保、建筑[1-2]及國防等方面有廣泛的應(yīng)用[3-4]。As是危害人體健康的有害物質(zhì)，砷對(duì)健康的危害是多方面的，攝人體內(nèi)后可經(jīng)血液迅速分布至全身，皮膚、神經(jīng)、心、肺等均可受累，受到越來越多的關(guān)注[5-6]。目前文獻(xiàn)中已有對(duì)于磷礦石[7]、土壤[8-9]、食品[10]中As測(cè)定的報(bào)道，但海泡石中As的測(cè)定并無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法，有關(guān)測(cè)試方法也未見報(bào)道。本文建立了氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定海泡石中As的方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化，在最佳的實(shí)驗(yàn)條件下實(shí)際樣品的檢測(cè)結(jié)果令人滿意，能滿足日常檢測(cè)的工作需求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器和試劑

AFS-3100型雙道原子熒光光度計(jì)，北京海光儀器公司；As編碼空心陰極燈，北京海光儀器公司；As標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：由1000μg/mL砷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心）稀釋配成；20g/L硼氫化鉀-5g/L氫氧化鉀溶液：稱取5g硼氫化鉀溶于1000mL氫氧化鉀溶液（5g/L），現(xiàn)用現(xiàn)配；50g/L硫脲-50g/L抗壞血酸混合液：稱取硫脲、抗壞血酸各5g，加水溶解并稀釋成100mL，現(xiàn)用現(xiàn)配；鹽酸（優(yōu)級(jí)純）；硝酸（優(yōu)級(jí)純）。

所用試劑除特殊說明外均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水均為二次蒸餾水。

1.2 儀器工作條件

負(fù)高壓：280V；原子化器高度8mm；燈電流為30mA;載氣流量為500mL/min；屏蔽氣流量為1000mL/min；讀數(shù)方式為峰面積；測(cè)量方式為標(biāo)準(zhǔn)曲線法。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

將砷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液逐級(jí)稀釋成1μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，再配成0、10、20、40、80、100ng/mL的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液，當(dāng)日配制使用。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

將海泡石風(fēng)干、粉碎，制備成120目的樣品，準(zhǔn)確稱取0.5000g預(yù)先在100～105℃烘箱中烘干的樣品，置于50mL容量瓶中，加入10mL王水，將比色管置于沸水浴中水浴加熱60min。消解結(jié)束后，冷卻，加入5mL硫脲-抗壞血酸混合液，定容至50mL。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 鹽酸濃度的影響

試驗(yàn)了鹽酸濃度在0.10～1.40mol/L范圍內(nèi)熒光強(qiáng)度的變化。隨著鹽酸濃度的增大，熒光強(qiáng)度增大；濃度在1.20～1.40mol/L范圍內(nèi)熒光強(qiáng)度穩(wěn)定，靈敏度也較高。本實(shí)驗(yàn)選用1.2mol/L的鹽酸作為介質(zhì)。

2.2 硼氫化鉀濃度的影響

試驗(yàn)了硼氫化鉀濃度在5～50g/L范圍內(nèi)熒光強(qiáng)度的變化。隨著硼氫化鉀濃度的增加，熒光強(qiáng)度增大；在20～30g/L范圍內(nèi)熒光強(qiáng)度變化不大，之后隨著硼氫化鉀濃度的增加，熒光強(qiáng)度逐漸降低。本實(shí)驗(yàn)選用20g/L的硼氫化鉀作為還原劑。

2.3 硫脲-抗壞血酸用量

加入5mL50g/L硫脲-50g/L抗壞血酸混合液，可以有效地將As預(yù)還原成三價(jià)砷，同時(shí)可以將干擾元素的掩蔽消除。

2.4 提取時(shí)間

對(duì)同一樣品，選擇不同的提取時(shí)間。當(dāng)提取時(shí)間為20、40、60、80、120min時(shí)，隨著提取時(shí)間的增加，無機(jī)砷的提取效率增大60～80min趨于穩(wěn)定，但時(shí)間過長超過80min效率下降，因此實(shí)驗(yàn)選擇60min為最佳的提取時(shí)間。

2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線、線性范圍

在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，以熒光強(qiáng)度I對(duì)砷的濃度ρ 進(jìn)行線性回歸，得到相關(guān)系數(shù)為0.9998。砷的濃度在0～100ng/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2.6 檢出限和精密度

根據(jù)IUPAC定義，連續(xù)測(cè)定空白溶液11次，根據(jù)公式DL=3×SD×K（其中，SD為標(biāo)準(zhǔn)偏差，K為標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率的倒數(shù)）測(cè)得本法對(duì)As的檢出限為0.6ng/mL。

3 結(jié) 論

按1.4中實(shí)驗(yàn)方法處理樣品，在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下平行測(cè)定6次，并做了樣品加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，測(cè)定了砷的含量，分析結(jié)果及回收率見表1。

表1 樣品中砷的分析結(jié)果及回收率Table 1 Determination results of arsenic in samples and its recoveries ρ/（ng/mL）

由表1可知，砷的回收率在102.5%～105%之間，能滿足分析的要求，方法適用于海泡石中砷的測(cè)定。

［1］尹輝，梁金生，湯慶國，等.海泡石顯微結(jié)構(gòu)對(duì)涂層材料隔熱性能影響［J］.人工晶體學(xué)報(bào),2005,（3）：519～524.

［2］王菲，梁金生，湯慶國，等.海泡石環(huán)境礦物材料的納米結(jié)構(gòu)及應(yīng)用［J］.功能材料,2010,（1）：197～201.

［3］張學(xué)兵，司炳艷.海泡石的性狀及應(yīng)用研究［J］.中外建筑，2011，（1）：135～136.

［4］王繼忠，李金山，梁波，等.海泡石的基礎(chǔ)性能研究［J］.南開大學(xué)學(xué)報(bào)，2002（3）：118～122.

［5］唐家琦，金銀龍.砷對(duì)健康危害的研究進(jìn)展［J］.衛(wèi)生研究,2004，33（3）：372～376.

［6］白愛梅，李躍，范中學(xué).砷對(duì)人體健康的危害［J］.微量元素與健康研究,2004，33（3）：372～376.

［7］王寧偉，柳天舒，朱金邊.氫化物發(fā)生－原子吸收光譜法測(cè)定磷礦石中砷［J］.冶金分析,2008,28（4）:68～69.

［8］王文林，戴暉，楊力.氫化物發(fā)生－原子熒光光譜法測(cè)定土壤中砷［J］.理化檢驗(yàn)：化學(xué)分冊(cè)，2009，45（6）：669～670.

［9］馬名揚(yáng)，孫翠香，張朝陽，等.土壤中無機(jī)砷測(cè)定的三種前處理方法比較［J］.光譜實(shí)驗(yàn)室，2007，24（2）：239～243.

［10］苗雪原.流動(dòng)注射－氫化物發(fā)生－原子吸收光譜法測(cè)定食品中的無機(jī)砷［J］.理化檢驗(yàn)：化學(xué)分冊(cè)，2009，45（9）:1101～1102.