原子熒光法測(cè)定涂料中的砷、汞

李 妍，陶 敏

（廣西化工研究院，廣西 南寧 530001）

原子熒光法測(cè)定涂料中的砷、汞

李 妍，陶 敏

（廣西化工研究院，廣西 南寧 530001）

檢測(cè)涂料中的砷、汞含量目前還沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和方法。采用原子熒光法測(cè)定涂料中的砷和汞，在酸性介質(zhì)中加入硼氫化鉀溶液，使三價(jià)砷形成砷化氫氣體，使二價(jià)汞還原成元素汞，具有譜線簡單、靈敏度高、檢出限低的優(yōu)點(diǎn)，適用于砷汞元素的同時(shí)分析。

顏料；原 子熒光法；砷；汞

砷和汞是蓄積性很強(qiáng)的有毒有害元素，所以對(duì)于出口的涂料其砷汞含量的檢測(cè)已成為國內(nèi)生產(chǎn)廠商的重要研究內(nèi)容之一，目前測(cè)定砷汞的方法普遍應(yīng)用的有氫化物發(fā)生法，原子熒光法、等離子發(fā)射光譜法等，而對(duì)于涂料中的砷、汞含量的測(cè)定還沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和方法。而采用原子熒光法測(cè)定涂料中的砷和汞具有譜線簡單，靈敏度高，檢出限低的優(yōu)點(diǎn)，適用于砷汞元素的同時(shí)分析。

1 測(cè)定原理及實(shí) 驗(yàn)步驟

1.1 測(cè)定原理

在酸性介質(zhì)中加入硼氫化鉀溶液，使三價(jià)砷形成砷化氫氣體，使二價(jià)汞還原成元素汞，用氬氣作載氣導(dǎo)入石英管原子化器中，進(jìn)而在氬氫火焰中原子化。基態(tài)原子受特種陰極燈光源的激發(fā)，產(chǎn)生原子熒光，通過檢測(cè)原子應(yīng)該的相對(duì)強(qiáng)度，利用原子熒光強(qiáng)度與溶液中的砷、汞的含量成正比的關(guān)系，計(jì)算樣品溶液中相對(duì)應(yīng)的成分的含量。

1.2 試劑

本方法所用的試劑純度均為優(yōu)級(jí)純，測(cè)定用水為去離子水或者是同等純度的水。

1.0 %硼氫化鉀溶液:先稱取2.5g KOH放入離子水中，待完全溶解后再加入5g KBH4，溶解后搖勻，臨用現(xiàn)配。

載流:純水。

硫脲溶液:稱取10g硫脲，微熱溶于100mL去離子水中。

砷、汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液均由國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)所提供。

1.3 樣品的前處理方法

稱 取0.5g樣 品 于100mL燒 杯 中，加 入200g·L-1氫氧化鈉溶液10mL，于電爐上加熱至沸，保持微沸5min，取下，冷卻，加入(1+1)鹽酸溶液20mL，冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

1.4 樣品的測(cè)定

若有沉淀或渾濁，干濾，取溶液2mL于50mL容量瓶中，加入10mL硫脲溶液（50g·L-1）和3mL鹽酸，用水稀釋至刻度，搖勻，放置至少30min后測(cè)試。

2 檢測(cè)儀器及測(cè)定條件的選擇

2.1 檢測(cè)儀器

SK-2002原子熒光光度計(jì)，砷、汞空心陰極燈。

2.2 測(cè)定條件的選擇

2.2.1 光電倍增負(fù)高壓

負(fù)高壓越大，放大倍數(shù)越大，但同時(shí)暗電流等噪聲也相應(yīng)增大，當(dāng)負(fù)高壓在-200～-500V之間時(shí)，光電倍增管的負(fù)高壓設(shè)置得太高。實(shí)驗(yàn)證明，選擇-310 V比較理想。

2.2.2 燈電流的設(shè)置

燈電流的大小決定激發(fā)光源發(fā)射強(qiáng)度的大小，在一定的范圍內(nèi)隨燈電流增加熒光強(qiáng)度增大，但是如果燈電流過大，會(huì)發(fā)生自吸現(xiàn)象，并且噪聲也會(huì)增大，同時(shí)燈的壽命縮短。我們選擇的汞燈電流是30mA，砷燈電流80mA。

2.2.3 原子化器溫度的選擇

當(dāng)氫化物通過石英爐芯進(jìn)入氬氫火焰原子化之前，適當(dāng)?shù)念A(yù)加熱溫度可以提高原子化效率，減少猝滅效應(yīng)和氣象干擾。實(shí)驗(yàn)表明，在石英爐芯內(nèi)的溫度為200℃為最佳預(yù)熱溫度。

2.2.4 氣流量的選擇

載氣流量小，氬氫火焰不穩(wěn)定，測(cè)量的重現(xiàn)性差，載氣流量大，原子蒸氣被稀釋，測(cè)量的熒光信號(hào)降低。我們測(cè)汞、砷時(shí)選擇載氣流量為600mL·min-1。

屏蔽氣流量小時(shí)，氬氫火焰肥大，信號(hào)不穩(wěn)定，屏蔽氣流量過大時(shí)，氬氫火焰細(xì)長，信號(hào)不穩(wěn)定且靈敏度降低，我們測(cè)汞、砷時(shí)選擇的屏蔽氣流量為800mL·min-1。

2.2.5 酸度的影響

酸度對(duì)檢測(cè)時(shí)靈敏度的影響很大，隨鹽酸濃度的增加，熒光的信號(hào)也增加，當(dāng)鹽酸的濃度達(dá)到5%時(shí)，信號(hào)趨于穩(wěn)定。而5%的鹽酸濃度對(duì)測(cè)汞無影響，所以我們可采用5%的鹽酸作載流。

表1 檢測(cè)條件

3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作及結(jié)果

分別吸取0.1 μg·mL-1汞標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL，1.0 μg·mL-1，吸取砷標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL于6個(gè)50mL容量瓶中，加入50g·L-1硫脲溶液10mL和3mL鹽酸，用水稀釋至刻度，搖勻。配成含汞0.0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 ng·mL-1，含砷0.0、4.0、8.0、12.0、16.0、20.0 ng·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)系列，選擇合適的儀器工作條件，測(cè)定熒光強(qiáng)度，以各標(biāo)準(zhǔn)溶液汞、砷的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

表2 標(biāo)準(zhǔn)系列

表3 標(biāo)準(zhǔn)曲線

4 實(shí)驗(yàn)樣品的測(cè)定

用本方法對(duì)廣西化工研究院生產(chǎn)的2種涂料3個(gè)批次進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)點(diǎn)連續(xù)進(jìn)樣3次（結(jié)果取其平均值），其精確度及測(cè)量結(jié)果見表4～表7。由表中的測(cè)量數(shù)據(jù)來看，汞的加標(biāo)回收率平均為95.55%，砷的加標(biāo)回收率平均為98.95%。

表4 涂料中汞測(cè)量結(jié)果及精確度

表5 涂料中砷測(cè)量結(jié)果及精確度

表6 汞的回收率

表7 砷的回收率

5 結(jié)語

原子熒光法測(cè)定涂料中的汞、砷，靈敏度高，精度高，抗干擾強(qiáng)，并且操作簡單快捷，結(jié)果令人滿意。

[1] NY/T 1978-2010，肥料 汞、砷、鎘、鉛、鉻含量的測(cè)定[S].

[2] 劉坤，王如潔.原子熒光測(cè)定水中的砷、汞、硒[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011(7):81-83.

Determination of Arsenic and Mercury in Paint by Atomic Fluorescence

LI Yan, TAO Min
(Guangxi Institute of Chemical Industry, Nanning 530001, China)

Arsenic and mercury in paint was determined by atomic f uorescence.Potassium borohydrate was added into acid medium solution, As3+was form arsine gas, and Hg2+was reduced to element mercury.This method had some advantages of simple lines, high sensibility and low detection limit, and was suitable for the determination of arsenic and mercury at same time.

paint; atomic f uorescence; arsenic; mercury

O 657.31

A

1671-9905(2015)02-00-

2014-11-27