微波消解—石墨爐原子吸收法測(cè)定汽油中的鉛

李 穎，陳朋云，王 坤

（大理州質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測(cè)中心，云南 大理 671000）

隨著生活水平的逐步提高和汽車(chē)工業(yè)的高速發(fā)展，越來(lái)越多的家庭選擇汽車(chē)作為出行工具。而汽油作為汽車(chē)重要的動(dòng)力燃料，其產(chǎn)品質(zhì)量的好壞也逐漸被人們所重視。我國(guó)自2000 年7 月1日起已禁止使用含鉛汽油，因此，如何準(zhǔn)確快速的測(cè)定汽油中的鉛含量具有重要的意義。目前，汽油中鉛含量采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[1]規(guī)定的火焰原子吸收法進(jìn)行測(cè)定，但是此方法存在靈敏度低，測(cè)定值不穩(wěn)定的問(wèn)題[2]，并且所用試劑具有較強(qiáng)的毒性，對(duì)人體傷害大，且其中的氯化甲基三辛基銨對(duì)水體有影響。因此，建立安全準(zhǔn)確有效的測(cè)定汽油中鉛的方法迫在眉睫。

微波消解技術(shù)是目前大部分樣品比較理想的消解方法，具有省時(shí)安全、快速簡(jiǎn)便、試劑用量少等優(yōu)點(diǎn)。石墨爐原子吸收法常用于微痕量重金屬的檢測(cè)，且設(shè)備普及率高，易于推廣。本文建立微波消解-石墨爐原子吸收法測(cè)定汽油中鉛含量的方法，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

微波消解儀（MARS 6）：美國(guó)CEM 公司；超純水機(jī)（KL-UP-I）成都唐氏康寧科技發(fā)展有限公司；原子吸收光譜儀（AA900T）：珀金埃爾默企業(yè)管理 (上海) 有限公司；移液器：5mL，1mL，100μL（艾本德中國(guó)有限公司）；電子天平（0.0001g）：梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司。

汽油鉛含量標(biāo)準(zhǔn)樣品[26.4mg/L±1.0mg/L]石油化工科學(xué)研究院；鉛標(biāo)準(zhǔn)樣品（GBW(E)080537）：1000μg/mL。硝酸鈀，磷酸二氫銨；硝酸（優(yōu)級(jí)純）；氯化甲基三辛基銨；甲基異丁基甲酮（MIBK）

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

1）10mg/L 鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液。用移液器準(zhǔn)確移取1mL1000μg/mL 的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液于100ml 容量瓶中，用超純水定容至100mL。

2）50μg/L 鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液。用移液器準(zhǔn)確移取0.5mL10mg/L 的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL 容量瓶中，用超純水定容至100mL。

1.3 基體改進(jìn)劑的配制

1）1g/L 的硝酸鈀溶液。準(zhǔn)確稱(chēng)取0.1g（準(zhǔn)確至0.0001g）硝酸鈀于小燒杯中，用5%稀硝酸溶解，并轉(zhuǎn)移定容于100mL 容量瓶中。

2）100g/L 的磷酸二氫銨溶液。準(zhǔn)確稱(chēng)取10g（準(zhǔn)確至0.0001g）磷酸二氫銨于小燒杯中，用超純水溶解，并轉(zhuǎn)移定容到100mL 容量瓶中。

1.4 樣品的前處理

消解罐的處理：將聚四氟乙烯消解罐放于5%的硝酸中浸泡24h，取出后分別用自來(lái)水和超純水清洗，于鼓風(fēng)干燥箱中烘干后，加入10mL硝酸，旋緊蓋子后置于微波消解儀中空燒，冷卻后取出分別用自來(lái)水和超純水清洗，烘干后備用。

樣品前處理：準(zhǔn)確移取0.2mL 經(jīng)充分均勻的樣品于清洗后的聚四氟乙烯消解罐中，加入8mL硝酸冷消化0.5h，然后加入2mL 雙氧水，待無(wú)氣體產(chǎn)生后，蓋上內(nèi)蓋，旋緊外蓋后放入微波消解儀中中消解。微波消解程序[3]見(jiàn)表1。消解完成后，于專(zhuān)用排酸裝置中排酸，后轉(zhuǎn)移至10mL 比色管中，并用超純水定容至刻度。則標(biāo)準(zhǔn)樣品處理后理論質(zhì)量濃度為：0.528±0.02mg/L。

測(cè)定：原子吸收光譜儀測(cè)定條件如下：波長(zhǎng)：285.21nm，狹縫寬度：0.7nm，進(jìn)樣體積：20μL，基體改進(jìn)劑加入量：3μL 1g/L 硝酸鈀溶液和2μL 100g/L 磷酸二氫銨溶液。石墨爐升溫程序見(jiàn)表2。

表1 微波消解程序Table1 Microwave procedure

表2 石墨爐升溫程序程序Table1 Furnace program

2 結(jié)果分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限

按表2 的參數(shù)設(shè)置石墨爐原子吸收光譜儀，待儀器穩(wěn)定后，于285.21nm 波長(zhǎng)處，以50μg/L鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液為母液，利用儀器的自動(dòng)稀釋功能，以質(zhì)量濃度0μg/L，10μg/L，20μg/L，30μg/L，40μg/L，50μg/L 對(duì)吸光度繪制工作曲線，如圖1 所示。對(duì)空白溶液進(jìn)行11 次平行測(cè)定，計(jì)算11 次測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，按照3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)計(jì)算方法的檢出限，線性關(guān)系及檢出限見(jiàn)表3。

2.2 精密度

圖1 鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig 1 Standard curve forPb

表3 方法檢出限Table3 Linear relationship and Limit of detection

以20μg/L 的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行連續(xù)11 次平行測(cè)定，計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，以相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差作為方法的精密度，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 精密度Table4 Precision results

2.3 樣品及標(biāo)樣測(cè)定

用所建立方法分別對(duì)1 個(gè)汽油樣品和26.4mg/L 的汽油鉛含量標(biāo)準(zhǔn)樣品按上述前處理方法進(jìn)行11 次平行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Result of detection

式中：x 為樣品中的鉛含量，mg/L；C 為儀器測(cè)定質(zhì)量濃度，μg/L；V 為樣品消解后定容體積，mL；m 為樣品體積，mL

3 討論

國(guó)標(biāo)法中利用火焰原子吸收法測(cè)定汽油中的鉛含量，在鉛含量為0.2mg/L 以下時(shí)測(cè)定結(jié)果不穩(wěn)定，所以火焰原子吸收法和石墨爐原子吸收法測(cè)定結(jié)果無(wú)法比較。本方法用有證標(biāo)樣作為樣品進(jìn)行檢測(cè)，所得結(jié)果范圍為0.502mg/L-0.547mg/L之間，在理論結(jié)果0.528mg/L±0.02mg/L 之間，且該方法精密度為0.21%，檢出限為0.162μg/L。由此可見(jiàn)，該方法準(zhǔn)確度高，精密度高，檢出限低，且實(shí)驗(yàn)過(guò)程所需試劑少，可用于汽油中鉛含量的測(cè)定。