原子吸收光譜法測定職業(yè)性有害因素二氧化錳的方法確認(rèn)

馬素艷，李 姣

（山西興新安全生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)有限公司，山西 太原 030002）

1 材料與方法

1.1 儀器與工作條件

AA7003 原子吸收分光光度計，乙炔-空氣火焰燃燒器；負(fù)高壓250 V，錳空心陰極燈電流3 mA，狹縫0.2 nm，燃?xì)饬髁?.3 L/min，助燃?xì)鈮毫?.3 MPa，檢測波長279.5 nm。

1.2 試劑及材料

實驗室用水為一級蒸餾水；用酸為北京化工優(yōu)級純鹽酸；使用0.8 μm 微孔濾膜采集空氣樣品；消化液：取10.0 mL 高氯酸與90.0 mL 硝酸混合；鹽酸溶液：取2.5 mL 鹽酸溶于250 mL 蒸餾水中；標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液：取國家認(rèn)可的1000 μg/mL 標(biāo)準(zhǔn)貯備液1.0 mL 用鹽酸溶液稀釋至100.0 mL 容量瓶內(nèi)，配成10.0 μg/mL的錳標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液。

1.3 樣品采集

在采樣工作地點，將微孔濾膜裝入粉塵采樣夾中，連接好粉塵采樣器，調(diào)節(jié)采樣高度在人體呼吸帶范圍，將采樣器流量調(diào)節(jié)至5 L/min 采集空氣樣品15 min，待樣品采集結(jié)束后，用干凈的鑷子將采過樣的微孔濾膜取下，接塵面朝里對折兩次后，裝入清潔容器內(nèi)保存和運輸，運輸過程中間要避免樣品受到污染。

1.4 樣品的處理

拿干凈鑷子將樣品微孔濾膜放入25 mL 小燒杯中，加入5.0 mL 消化液，在200 ℃的控溫電熱板上蓋好表面皿加熱進(jìn)行消解，待消化液基本快揮發(fā)近干時，取下冷卻至室溫后，用滴管取1%鹽酸溶液溶解殘渣并定量轉(zhuǎn)移到10.0 mL 的具塞玻璃刻度試管中進(jìn)行稀釋，充分搖勻后進(jìn)行分析測定。

1.5 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

選取6 支10 mL 的具塞玻璃刻度試管，在每個試管中分別加入10.0 μg/mL 的錳標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液0、2、0.5、1.0、2.0、3.0 mL，用配制好的1%鹽酸溶液定容至刻度，在溶液充分搖勻之后，得到0、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0μg/mL 濃度范圍的錳標(biāo)準(zhǔn)系列，然后將原子吸收分光光度計調(diào)節(jié)至最佳測定狀態(tài)，在279.5 nm 波長下采用乙炔-空氣火焰對標(biāo)準(zhǔn)系列一一進(jìn)行分析測定，每個標(biāo)準(zhǔn)濃度點重復(fù)檢測3 次，最后以每個濃度點的吸光度平均值繪制錳μg/mL 標(biāo)準(zhǔn)回歸曲線[1]。

1.6 樣品分析測定

在與標(biāo)準(zhǔn)曲線一致的分析條件下進(jìn)行樣品與空白的分析測定，分析測定樣品的吸光度值減去空白的吸光度值后，帶入標(biāo)準(zhǔn)回歸曲線進(jìn)行計算得出樣品的質(zhì)量濃度（μg/mL）。

1.7 樣品空氣中濃度計算

根據(jù)公式（1）將樣品采集的體積轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)采樣體積：

式中：V0為標(biāo)準(zhǔn)采樣體積，L；Vt為在氣溫為t；檢測點大氣壓為P 時的采樣體積，L；t 為采樣點的氣溫，℃；P 為檢測點的大氣壓，kPa。

根據(jù)公式（2）算出采樣點空氣中二氧化錳的空氣濃度值：

式中：ρ 為采樣點空氣中二氧化錳的質(zhì)量濃度值，mg/m3；ρ0為檢測分析的樣品溶液中錳的質(zhì)量濃度值（減去樣品空白值所得結(jié)果），μg/mL；V0為標(biāo)準(zhǔn)采樣體積，L；樣品采集時溶液的體積，取10 mL；由錳轉(zhuǎn)換成二氧化錳的系數(shù)，取1.58。

2 結(jié)果討論

2.1 方法的線性

標(biāo)準(zhǔn)曲線配置檢測質(zhì)量濃度分別為0、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0 μg/mL 的錳標(biāo)準(zhǔn)系列，進(jìn)樣分析檢測后，以測定的吸光度值對錳濃度（μg/mL）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如表1、圖1 所示。計算出標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為Y=0.104 1X+0.001 8，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 8，線性范圍在0～3 μg/mL，滿足職業(yè)衛(wèi)生空氣中錳的方法檢測要求[2]。

圖1 錳標(biāo)準(zhǔn)曲線坐標(biāo)圖

表1 錳標(biāo)準(zhǔn)系列曲線表

2.2 檢出限、檢出濃度分析測定

根據(jù)GBZ/T 210.4—2008 標(biāo)準(zhǔn)中對方法定量下限、檢出限、檢出濃度的技術(shù)規(guī)范要求，按照上表標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程對檢出限、檢出濃度和相關(guān)系數(shù)完成結(jié)果計算，將約5 倍預(yù)期測定下限（3.3 倍檢出限值）的標(biāo)準(zhǔn)差作為檢出限計算，配制0.4 μg/mL 檢出限質(zhì)量濃度測定溶液50.0 mL，重復(fù)進(jìn)行10 次測定后，濃度在表2 檢測范圍內(nèi)能夠達(dá)到較好的檢測效果[3]。

表2 0.4 μg/mL 濃度重復(fù)10 次測定吸光度結(jié)果

將3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果帶入標(biāo)準(zhǔn)回歸曲線中可以得出空氣中錳的檢出限為0.023 μg/mL，根據(jù)二氧化錳的計算公式可以得到空氣中二氧化錳的檢測濃度為0.005 mg/m3，定量下限為0.08 μg/mL，最低定量濃度為0.01 mg/m3，定量測定范圍為0.08～3 μg/mL。

2.3 精密度分析測定

拿干凈鑷子選取18 張0.8 μm 空白微孔濾膜，分成3 組，每組6 張，分別在其中加入0.2、1.0、2.0 μg/mL的錳標(biāo)準(zhǔn)貯備液，為低、中、高濃度，在常溫下密閉放置，在之后第1 天、第2 天、第3 天依照標(biāo)準(zhǔn)方法樣品前處理后進(jìn)行分析檢測，然后算出其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD），經(jīng)過對各標(biāo)準(zhǔn)管濃度6 次分析檢測后，最后對保留結(jié)果的吸光度進(jìn)行相對標(biāo)準(zhǔn)偏差計算結(jié)果為1.6%～2.2%，達(dá)到相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2.5%的范圍要求，表明此次試驗檢測分析方法可靠穩(wěn)定性較好，分析結(jié)果見表3。

表3 精密度實驗分析結(jié)果

3 實驗結(jié)果分析

經(jīng)方法確認(rèn)后，發(fā)現(xiàn)原子吸收光譜法對二氧化錳樣品進(jìn)行分析檢測，操作簡單，線性穩(wěn)定，方法靈敏度與峰形較好，分析測量結(jié)果準(zhǔn)確度與精密度較高，整個實驗過程操作也十分簡單和方便，不會對實驗環(huán)境造成污染，能夠為職業(yè)衛(wèi)生有害因素工作場所空氣中二氧化錳的檢測工作提供有力地技術(shù)支持。