酸對(duì)原子熒光光度法測(cè)定砷的影響

王明靜

砷作為自然界中廣泛存在的元素，既有對(duì)人類的害處，也有好處。目前原子熒光光度法被廣泛地用于測(cè)定砷，通過AFS的原理分析，酸類在原子熒光光度法測(cè)定砷的過程，對(duì)測(cè)定結(jié)果可能產(chǎn)生影響，因此這是一個(gè)十分值得研究的課題。

AFS概述

AFS（atomic fluorescence spectrometry）中文釋義原子熒光光度法。根據(jù)該方法設(shè)計(jì)出的主要儀器包括原子熒光光度計(jì)或原子熒光光譜儀。利用原子熒光譜線的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行物質(zhì)的定性與定量分析。

使用AFS測(cè)定砷的基本原理是通過儀器將待測(cè)樣品中的砷元素通過還原劑（如硼氫化甲或硼氫化鈉）還原成原子蒸汽，然后借助載氣將原子蒸汽導(dǎo)入原子化器。在氬-氫火焰的作用下形成基態(tài)原子，基態(tài)砷原子在空心陰極燈的照射下激發(fā)高能狀態(tài)，通常只需8到10秒時(shí)間。然后砷原子會(huì)從高能態(tài)以輻射的方式去活化，使其從高能狀態(tài)躍遷至低能狀態(tài)，同時(shí)激發(fā)出與原激發(fā)波長(zhǎng)相同或不同波長(zhǎng)的敷設(shè)，形成原子熒光。在濃度范圍一定的情況下，砷含量與這種熒光的強(qiáng)度成正比例關(guān)系。由于AFS特點(diǎn)包括穩(wěn)定性好、線性范圍寬以靈敏度高，被廣泛應(yīng)用在食品、水質(zhì)等領(lǐng)域的檢測(cè)中。

酸對(duì)原子熒光光度法測(cè)定砷的影響分析

器材。原子熒光光度計(jì)采用AFS-930雙道原子熒光光度計(jì)。主要試劑有以下幾種：優(yōu)級(jí)純?cè)噭〢s2O3和Na2HAsO4·7H2O；分析純?cè)噭〩CL，HNO3，H2SO4，HCLO4，NaBH4，KI，CN2H4S。將As2O3和Na2HAsO4·7H2O配置成6.667mmol/L與13.330mmol/L的溶液，獲得兩種含砷元素均為1g/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液[As⑴，As⑵]。在使用這兩種儲(chǔ)備液時(shí)加入4mol/L的HCL溶液，分別獲得As⑴6.667×10-1和As⑵1.333的工作溶液，其中As⑴，As⑵的砷含量均為1×10-4g/L，溶液在需要使用時(shí)使用0.25mol/L的配置出0.26mol/L的溶液。

方法。

（1）設(shè)備開機(jī)啟動(dòng)時(shí)嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，并對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)試。完成后設(shè)定測(cè)量條件（主要是負(fù)高壓和燈電流的設(shè)置），測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)曲線法、濃度設(shè)置、樣品參數(shù)，將儀器調(diào)整至還原反應(yīng)和熒光強(qiáng)度測(cè)量狀態(tài)，氫化物發(fā)生器準(zhǔn)確吸入一定容量的待測(cè)溶液后，通入氬氣，保持60L/h的流量。然后加入6ml現(xiàn)配的0.26mol/L的溶液，獲取熒光信號(hào)，從曲線中分析砷含量。如圖1所示。

（2）為了分析酸對(duì)測(cè)定砷的影響，接下來進(jìn)行酸干擾試驗(yàn)。將0.1分別與HNO3，H2SO4，HCLO4（強(qiáng)酸）以及去離子水（適量），并以HCL為介質(zhì)，在氫化物發(fā)生器中混合。獲得容積分別是5、10、20、30ml的試劑。每一分試劑當(dāng)中介質(zhì)HCL濃度是固定的4mol/L，所用強(qiáng)酸的濃度在0.5～2.0mol/L的范圍內(nèi)，然后按上文方法進(jìn)行分別測(cè)試。

（3）實(shí)驗(yàn)砷元素氧化態(tài)的影響。利用As⑴，As⑵分別配置出0.1的試劑，測(cè)試砷元素的氧化態(tài)影響熒光強(qiáng)度的程度。參與測(cè)試的試劑，是配置好的工作溶液，同時(shí)還將加入濃度1mol/L的HCLO4，最終形成的As⑴，As⑵待測(cè)溶液容積10ml，按上文步驟進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試曲線見圖2。

（4）實(shí)驗(yàn)加入回收。為進(jìn)一步驗(yàn)證酸對(duì)砷元素測(cè)定的影響，將砷元素待測(cè)溶液加入生物試樣中進(jìn)行測(cè)試。使用As⑴溶液加入到試樣中，與未加入As⑴溶液的試樣，重量各0.3g，放入5ml的HNO3濃溶液中浸泡并過夜，次日使用5ml的按HNO3：HCLO4=3：1混合而成的酸液進(jìn)行消化。冷卻后轉(zhuǎn)移至25ml容量的瓶中，然后加入0.24mol/L的K和0.13mol/L的CN2H4S（硫脲）混合而成的2.5ml遮蔽液，并使用濃度4mol/L的HCL進(jìn)行定容。在氫化物發(fā)生器中加入10ml配置而成的溶液，按上文步驟進(jìn)行測(cè)試。

結(jié)論。（1）砷元素在回收時(shí)會(huì)受到酸的干擾。濃度相對(duì)較高的HCLO4，HNO3，H2SO4在砷元素進(jìn)行回收會(huì)產(chǎn)生較大的影響，影響程度方面，三種酸呈以下關(guān)系：H2SO4>HNO3，>HCLO4。此外，不同容積的酸液（5、10、20、30ml）對(duì)砷元素的回收影響不大，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)所獲得的曲線與圖2所示曲線十分接近，可忽略不計(jì)。這說明，酸干擾砷元素測(cè)定的程度取決于酸的濃度而非酸的總量。（2）砷元素氧化態(tài)的影響實(shí)驗(yàn)中，As⑴，As⑵所獲得的熒光強(qiáng)度，其峰值極為接近，這說明在實(shí)驗(yàn)中NaBH4在設(shè)定的實(shí)驗(yàn)條件下，能夠發(fā)揮出充分的還原作用，表明測(cè)定砷元素時(shí)氧化態(tài)基本不會(huì)對(duì)其熒光強(qiáng)度產(chǎn)生影響。

在利用原子熒光光度法測(cè)定砷元素時(shí)，較高濃度的酸會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，從文章的分析中可以看出，產(chǎn)生影響的原因主要在于高濃度的酸會(huì)與還原劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，抑制砷的還原，致使測(cè)定結(jié)果出現(xiàn)差異。而從上文的結(jié)論分析中可知，在砷的測(cè)定中，消化階段是十分重要的一環(huán)，應(yīng)盡量將待測(cè)樣品中的酸除盡，將酸的殘留量減到最小，方便還原劑充分發(fā)揮出還原作用。

（作者單位：天津市濱海新區(qū)漢沽產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所）