石墨爐原子吸收法測(cè)定水質(zhì)中重金屬鉬的含量研究

魏艷艷

（四川中環(huán)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)有限公司，四川 成都 610000）

鉬為銀白色金屬，鉬熔點(diǎn)很高，屬于高溫元素，鉬要丟掉七個(gè)或八個(gè)電子是極困難的。這決定了鉬的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。常溫或在不太高的溫度下，鉬在空氣或水里是穩(wěn)定的。

鉬的生物屬性也很重要，它不僅是植物也是動(dòng)物必不可少的微量元素。鉬在水中對(duì)人體生命健康危害極大，它能夠使體內(nèi)能量代謝過程出現(xiàn)障礙，心肌缺氧而灶性壞死，易發(fā)腎結(jié)石和尿道結(jié)石，增大缺鐵性貧血患病幾率。目前測(cè)量水質(zhì)中鉬的方法很多，主要有電感耦合等離子體光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、石墨爐原子吸收法等，其中石墨爐原子吸收法檢出限低、操作簡(jiǎn)便、干擾因素少，分析質(zhì)量可靠，尤其適合痕量元素的監(jiān)測(cè)分析。

目前使用該方法對(duì)地表水、地下水及生活飲用水中鉬元素含量進(jìn)行分析檢測(cè)具有廣泛的應(yīng)用。該研究即采用石墨爐原子吸收法分別對(duì)地表水、地下水及工業(yè)廢水中鉬元素含量進(jìn)行分析。

1 儀器、試劑及曲線繪制

1.1 儀器、試劑

美國(guó)賽默飛公司ICE3500型原子吸收光譜儀、自動(dòng)進(jìn)樣器、鉬空心陰極燈、石墨爐、涂層石墨管；高純氬氣、去離子水，所有化學(xué)試劑均為優(yōu)級(jí)純級(jí)別。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

配置50.0μg/L的標(biāo)準(zhǔn)液，1%硝酸為稀釋液和空白液，采用自動(dòng)進(jìn)樣器、涂層石墨管和塞曼法去背景，設(shè)定固定進(jìn)樣體積20μL/次，自動(dòng)稀釋繪制0.00、5.00、10.0、20.0、40.0、50.0μg/L的標(biāo)準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)曲線信息見表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線信息表

1.3 樣品的測(cè)定

將酸化后的樣品逐個(gè)放在樣品槽中，采用自動(dòng)進(jìn)樣器自動(dòng)取20微升樣品于石墨爐上進(jìn)行連續(xù)測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法的編制與選擇

2.1.1 石墨管的選擇

鉬元素熔點(diǎn)很高，屬于高溫元素，采用石墨爐原子分析法測(cè)定鉬含量必須采用涂層石墨管，普通石墨管在高溫下容易熔斷及出現(xiàn)雜質(zhì)物質(zhì)，進(jìn)而影響元素的分析。

2.1.2 硝酸濃度的選擇

經(jīng)研究及一些標(biāo)準(zhǔn)方法的驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，當(dāng)硝酸濃度在0.1%～2.0%范圍，對(duì)石墨管的損傷較小，并且對(duì)測(cè)量重金屬的吸光度影響較小[1，2]，根據(jù)日常重金屬銅、鋅、鉛、鎘等分析測(cè)試，試驗(yàn)選擇1%的硝酸濃度。

2.2 鉬空心陰極燈最佳電流的選擇

從試驗(yàn)的靈敏性、穩(wěn)定性及空心陰極燈的使用壽命等方面綜合考慮，本次試驗(yàn)鉬空心陰極燈最大電流選擇為20mA，工作電流為6mA。

2.3 石墨爐升溫程序確定

本階段比較重要一點(diǎn)是灰化溫度及原子化溫度的選擇。由于鉬為高溫元素，灰化溫度及原子化溫度均要求比較高，為達(dá)到較好的測(cè)試效果，減少干擾因素的影響，又盡量減少涂層石墨管的損耗，本研究進(jìn)行多次嘗試，最終確定石墨爐的升溫程序如下表2。

表2 石墨爐的升溫程序

2.4 方法檢出限的確定

根據(jù)以上參數(shù)進(jìn)行方法的編制，在試驗(yàn)條件下，全程序空白未有目標(biāo)元素的檢出，依據(jù)《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 168-2010）按照“空白試驗(yàn)中未檢測(cè)出目標(biāo)物質(zhì)”進(jìn)行方法檢出限的計(jì)算，在本參數(shù)條件下，測(cè)試數(shù)據(jù)見表3。

表3 鉬檢出限測(cè)試數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果

由上表可知：本方法計(jì)算出的檢出限比較低，并且測(cè)定結(jié)果濃度均未超過計(jì)算出的方法檢出限10倍，也未低于計(jì)算出的方法檢出限，符合《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 168-2010）的要求，檢出限合理有效。

2.5 精密度和準(zhǔn)確度

在試驗(yàn)條件下，分別用低濃度（2.5μg/L）、中濃度（15μg/）、高濃度（40μg/L）三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濃度系列驗(yàn)證試驗(yàn)的精密度，用環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所鉬質(zhì)控樣（編號(hào)GSB 07—3177-2014、批號(hào)203807）驗(yàn)證試驗(yàn)的準(zhǔn)確度，每種濃度均連續(xù)測(cè)試六次，測(cè)試結(jié)果見表4、表5。

表4 鉬精密度測(cè)試數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果

表5 鉬準(zhǔn)確度測(cè)試數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果

由表4、表5可知，方法試驗(yàn)精密度范圍在3.6%～9.6%，符合技術(shù)規(guī)范的要求，試驗(yàn)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)試結(jié)果在誤差范圍內(nèi)，準(zhǔn)確度符合要求。

2.6 實(shí)際樣品及加標(biāo)回收率測(cè)試試驗(yàn)

本研究分別從地下水、地表水、工業(yè)廢水等3種不同水質(zhì)類別進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn)，加標(biāo)回收率試驗(yàn)需要在樣品中加入已知量的鉬標(biāo)準(zhǔn)溶液，在進(jìn)行分析檢測(cè)，計(jì)算不同水質(zhì)類別的回收率，結(jié)果見表6。

表6 鉬實(shí)際樣品加標(biāo)測(cè)試數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果

通過表6可以看出，此次通過采用石墨爐原子吸收法在不同水質(zhì)中對(duì)鉬元素進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn)，加標(biāo)回收率在95.7%～106%之間，符合環(huán)境分析的要求。由于實(shí)際水質(zhì)樣品中鉬含量一般較低，在后續(xù)分析測(cè)試中應(yīng)降低加標(biāo)量，以保證加標(biāo)量與樣品中鉬含量相等或相近，以便更準(zhǔn)確地反映實(shí)際樣品中基體效應(yīng)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。

3 結(jié)論

采用石墨爐原子吸收法在測(cè)量一些高溫元素時(shí)，尤其要充分考慮石墨爐升溫程序的控制，尤其是灰化溫度和原子化溫度的確定與停留時(shí)間，已充分保證元素的原子化及去干擾化，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。石墨爐原子吸收法靈敏度較高，是一種高質(zhì)量、方便的檢測(cè)方法。