原子吸收分光光度計(jì)火焰法測(cè)定地下水中錳的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)

摘要：本文以PE AA800型原子吸收分光光度計(jì)火焰法測(cè)定地下水中錳為例，從儀器原理、參數(shù)優(yōu)化、結(jié)果分析等方面總結(jié)在測(cè)定地下水中錳時(shí)的經(jīng)驗(yàn)，并利用標(biāo)準(zhǔn)樣品和地下水集中式飲用水水源地源水作為實(shí)際樣品，對(duì)實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確度、精密度、加標(biāo)回收率進(jìn)行有效驗(yàn)證，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明準(zhǔn)確度、精密度良好，分析結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。

關(guān)鍵詞：原子吸收分光光度計(jì)火焰法;地下水;經(jīng)驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：X83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）10-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.096

Abstract： Taking PE AA800 atomic absorption spectrophotometer flame method for determination of manganese in groundwater as an example， this paper briefly analyses the experience in determination of manganese in groundwater from the aspects of instrument principle， parameter setting and result analysis， and uses standard samples and source water of centralized drinking water source of groundwater as actual samples， which is accurate in the experiment. The accuracy， precision and recovery rate of standard addition were validated effectively. The experiment proved that the accuracy and precision were good， and the analysis results were accurate and reliable.

Key words： Atomic absorption spectrophotometer flame method; Groundwater; Experience

錳是生物必需的微量元素之一，是《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-2017）中常規(guī)指標(biāo)之一。由于地下水中缺氧，錳以可溶態(tài)的二價(jià)錳形式存在。原子吸收火焰法具有簡(jiǎn)便、快速、干擾少、靈敏度高的特點(diǎn)，可直接用于地下水中錳的測(cè)定。

1 基本原理

將水樣直接吸入原子吸收分光光度計(jì)火焰中，錳的化合物易于原子化，于279.5nm處測(cè)量錳基態(tài)原子對(duì)其空心陰極燈特征輻射的吸收。在一定條件下，吸光度與待測(cè)樣品中金屬濃度成正比，從而得到檢測(cè)結(jié)果。

2 分析實(shí)驗(yàn)

2.1 樣品的采集、保存

水樣中的二價(jià)錳在中性或堿性條件下，能被空氣氧化為更高的價(jià)態(tài)而產(chǎn)生沉淀，并被容器壁吸附。因此，在測(cè)定總錳的水樣過(guò)程中，應(yīng)在采樣時(shí)加硝酸酸化至pH<2，其他采樣事項(xiàng)可參考《地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 164-2004）。

2.2 原子吸收分光光度計(jì)的參數(shù)優(yōu)化

2.2.1 燈電流優(yōu)化

隨著燈電流的增加，空心陰極燈的能量值增大，但過(guò)高的燈電流會(huì)嚴(yán)重影響空心陰極燈的使用壽命。應(yīng)根據(jù)空心陰極燈的使用年限、使用頻次等情況，在滿足待測(cè)元素?zé)裟芰窟m宜、穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，選取合適的工作電流。需要注意的是為了使燈發(fā)光強(qiáng)度穩(wěn)定，應(yīng)在工作電流下預(yù)熱30min，若空心陰極燈長(zhǎng)期不用，應(yīng)定期點(diǎn)燃，一般在工作電流下預(yù)熱1h。本實(shí)驗(yàn)中工作電流設(shè)置為20mA，錳元素空心陰極燈能量值為53。

2.2.2 燃燒頭位置優(yōu)化

由于PE AA800型原子吸收分光光度計(jì)火焰爐、石墨爐采用分體設(shè)計(jì)，在每次切換過(guò)程中必須進(jìn)行燃燒頭位置的優(yōu)化以保證測(cè)量的準(zhǔn)確。通過(guò)Align Burner控制系統(tǒng)，測(cè)定波長(zhǎng)在230nm以上時(shí)，不點(diǎn)火吸入空白，確定最佳垂直位置;點(diǎn)燃火焰后，吸入2 mg/L錳標(biāo)準(zhǔn)溶液，確定最佳水平位置。需要注意的是由于標(biāo)準(zhǔn)系列與試樣的基體不同，當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)溶液選擇好最佳位置時(shí)，還應(yīng)吸入試樣確定位置是否合適。本實(shí)驗(yàn)中標(biāo)準(zhǔn)系列與試樣的基體相同均為1%的優(yōu)級(jí)純硝酸，燃燒頭位置優(yōu)化合理。

2.3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

2.3.1 試劑

（1） 實(shí)驗(yàn)用水為去離子水;（2）優(yōu)級(jí)純硝酸;（3）錳標(biāo)準(zhǔn)使用液（25μg/L），用單標(biāo)移液管吸取錳標(biāo)準(zhǔn)溶液，逐級(jí)稀釋到濃度為25μg/L。

2.3.2 測(cè)量條件

測(cè)量條件見(jiàn)表1原子吸收火焰法測(cè)定錳元素測(cè)量條件。

2.3.3 能效驗(yàn)證

吸取適量的錳標(biāo)準(zhǔn)使用液于100mL容量瓶中，用1%的硝酸稀釋至刻度，配置錳質(zhì)量濃度為0 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L、1.5 mg/L、2.0 mg/L、2.5 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列，用1%的硝酸調(diào)零點(diǎn)后，按照表1的測(cè)量條件測(cè)定其吸光度，經(jīng)空白校正后得到濃度-吸光度校準(zhǔn)曲線，回歸方程為y=0.02803+0.00083，相關(guān)系數(shù)r為0.9998。將校準(zhǔn)曲線的空白當(dāng)做樣品進(jìn)行測(cè)量，連續(xù)測(cè)定11次后，濃度標(biāo)準(zhǔn)偏差的三倍即為該儀器狀態(tài)下錳元素的檢出限，檢出限為0.007mg/L。需要注意的是不同年代的儀器、不同的進(jìn)樣系統(tǒng)以及不同的儀器條件，檢出限存在差異，不能一概而論。對(duì)有證標(biāo)準(zhǔn)樣品（質(zhì)量濃度為0.639±0.029mg/L）進(jìn)行7次平行測(cè)定，測(cè)定均值為0.641 mg/L，在允許范圍內(nèi)，相對(duì)誤差為0.3%，準(zhǔn)確度良好。

對(duì)采集的地下水集中式飲用水水源地源水的實(shí)際樣品進(jìn)行7次平行測(cè)定，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2，地下水實(shí)際樣品7次測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1%，精密度良好。

對(duì)采集的地下水集中式飲用水水源地源水的實(shí)際樣品進(jìn)行加標(biāo)回收測(cè)定，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3，地下水實(shí)際樣品中錳的加標(biāo)回收率為99.6%。

3 結(jié)果討論

在采用原子吸收火焰法測(cè)定地下水中錳含量的過(guò)程中，應(yīng)充分考慮到測(cè)定元素錳的性質(zhì)及存在價(jià)態(tài)，從采樣環(huán)節(jié)就應(yīng)該嚴(yán)格區(qū)分加以控制，測(cè)定時(shí)應(yīng)充分優(yōu)化儀器測(cè)定參數(shù)，這些是能夠準(zhǔn)確測(cè)定地下水中錳含量的前提和必要條件。以PE AA800為例，在測(cè)定過(guò)程中，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得出該方法檢出限低、準(zhǔn)確度和精密度高、方便快捷，用于地下水中錳的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2019-08-06

作者簡(jiǎn)介：孫中華（1985-），男，漢族，環(huán)境工程專業(yè)，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境工程及環(huán)境監(jiān)測(cè)。