原子吸收石墨爐法測(cè)定飲用水中鈹.doc

1、原子吸收石墨爐法測(cè)定飲用水中鈹摘要：采用原子吸收石墨爐法測(cè)定飲用水中微量鈹?shù)脑囼?yàn)結(jié)果表明，將石墨管用氯氧化鋯進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，同時(shí)以硝酸鎂作為基體改進(jìn)劑并控制合適的儀器操作條件及升溫程序，即可提高原子吸收石墨爐法測(cè)鈹?shù)撵`敏度，達(dá)到供水行業(yè)測(cè)定指標(biāo)的要求。關(guān)鍵詞：原子吸收石墨爐法生活飲用水鈹測(cè)定鈹是一種比較稀有的元素，主要存在于綠柱石礦 (硅酸鋁鈹 )中。鈹被列入供水行業(yè) 2000 年科技進(jìn)步規(guī)劃中的水分析項(xiàng)目。鈹及其化合物均劇毒， 進(jìn)入人體后幾乎全部被吸收， 濃度高時(shí)會(huì)致死。同時(shí)鈹也被美國(guó) EPA列為重要致癌物之一，屬于美國(guó)優(yōu)先控制污染物。我國(guó)規(guī)定飲用水中鈹濃度不得大于 0.2 g/L。目前國(guó)內(nèi)

2、只有少數(shù)幾個(gè)一類水司能做此項(xiàng)目，但通常采用 ICP 光譜法測(cè)鈹 (如上海水司、深圳水司)，另外還可以用桑色素?zé)晒夥止夤舛确ɑ蜾X試劑紫外分光光度法測(cè)定。用萃取 熒光分光光度法雖靈敏度較高 (取樣 1L，最低檢測(cè)限是0.1 g/L)但操作繁瑣，紫外分光光度法則靈敏度不夠 (取樣 50mL,最低檢測(cè)限是 10g/L)?，F(xiàn)采用原子吸收石墨爐法測(cè)定飲用水中的微量鈹。1 試驗(yàn)部分1.1 儀器和試劑原子吸收分光光度計(jì) (日立 Z-5000)；鈹空心陰極燈；高溫石墨管。純氬氣；鈹標(biāo)準(zhǔn)溶液 (國(guó)家標(biāo)物中心 )；硝酸 (GR)；硝酸鎂 (GR)；氯氧化鋯(AR)；超純水 (用純水機(jī)現(xiàn)制 )。1.2 試驗(yàn)步驟 配制

3、質(zhì)量濃度為 0.40 g/L的鈹標(biāo)準(zhǔn)溶液 (用 1%的硝酸稀釋 )，并以此為母液由自動(dòng)進(jìn)樣器分別稀釋成 0、0.05、0.10、0.20、0.30、0.40 g/L 的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，依次注入石墨爐測(cè)定。根據(jù)試驗(yàn)需要配制其他濃度的鈹標(biāo)準(zhǔn)溶液。 將 5.8gZrOCl28H20 溶解于 100mL 純水中制成氯氧化鋯溶液。將石墨管放入該溶液過(guò)夜，然后取出在 120下干燥 24h，再裝入石墨爐中并于 120加熱 60s、400加熱 30s、在 2200加熱 90s、2800加熱 10s，即得用氯氧化鋯處理后的石墨管。 配制基體改進(jìn)劑 Mg(NO3)2 溶液：將 0.2g 硝酸鎂溶于 100mL 的

4、1% 硝酸中。 控制不同的試驗(yàn)條件， 依次測(cè)定 0、0.05、0.10、0.20、0.30、0.40 g/L 的鈹系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。 如果在一定條件下工作曲線線性良好，則測(cè)定試驗(yàn)的準(zhǔn)確度、精密度及回收率。 對(duì)水中正常含量的離子做干擾試驗(yàn)。2 結(jié)果和討論2.1 最佳試驗(yàn)條件手工進(jìn)樣，以0.40 g/L的鈹標(biāo)準(zhǔn)溶液為試樣確定了最佳試驗(yàn)條件。最佳儀器條件及升溫程序分別見(jiàn)表1、2。表 1 最佳儀器條件背景校正方式檢測(cè)波長(zhǎng)(nm)燈電流 (mA)狹縫寬度 (nm)進(jìn)樣量 ( L)計(jì)算方法塞曼背景校正234.9141.320 峰面積法表 2 升溫程序項(xiàng)目干燥階段灰化階段原子化階段清洗階段溫控范圍( )

5、8020050060024002600斜坡時(shí)間 (s)401000保持時(shí)間 (s)02054氬氣流量 (mL/s)200200102002.2 石墨管的處理經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果使用沒(méi)有用氯氧化鋯處理過(guò)的石墨管，即使用硝酸鎂溶液作基體改進(jìn)劑對(duì)水體中的鈹元素進(jìn)行測(cè)定,最低檢測(cè)限也只是 0.25 g/L，不能達(dá)到供水行業(yè)檢測(cè)限應(yīng)低于 0.2 g/L的要求，但使用經(jīng)氯氧化鋯處理過(guò)的石墨管用硝酸鎂作基體改進(jìn)劑測(cè)定時(shí) ,檢測(cè)靈敏度可以大大提高 ,并且在 00.4 g/L的濃度范圍內(nèi)可以得到線性相關(guān)性較好的標(biāo)準(zhǔn)曲線 (見(jiàn)圖 1)。由圖 1 所得的線性方程為 A=0.1100CBe-0.00428，線性相關(guān)系

6、數(shù)為R=0.9991。由于供水行業(yè)中測(cè)鈹元素的指標(biāo)值很低(0.2 g/L),而原子吸收石墨爐法通常進(jìn)樣量是2040L左右 ,所以極微量的鈹在原子化階段由于形成了碳化物或被石墨管壁吸附而降低了測(cè)定靈敏度，通過(guò)使用氯氧化鋯處理后的石墨管可在管壁形成碳化鋯保護(hù)層,從而減少了鈹與石墨管壁的作用 ,提高了測(cè)定靈敏度 ,使檢測(cè)限低于0.1 g/L,完全符合供水行業(yè)對(duì)該項(xiàng)目的測(cè)定要求。原子吸收石墨爐法測(cè)定飲用水中鈹:2.3 精密度配制 0.10 g/L、0.40 g/L的鈹標(biāo)準(zhǔn)樣品， 按以上方法測(cè)定， 每天測(cè)一次各測(cè)2 個(gè)平行樣，10 天后得到鈹?shù)木芏葴y(cè)試結(jié)果(見(jiàn)表3)。表3精密度測(cè)定結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)濃度( g/

7、L)測(cè)定值( g/L)SD( g/L)RSD(%)12345678910平均值0.100.0900.0850.0910.1050.1100.1020.0960.1080.1040.0960.0990.00848.480.400.3850.3940.3990.3950.4100.4080.4120.4000.4150.3970.4020.00952.36由表 3 可知該測(cè)試方法的精密度較高。2.4 準(zhǔn)確度及回收率分別在赤山埠水廠的源水和出廠水(均未檢出鈹 )中加入鈹標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn) ,結(jié)果見(jiàn)表 4。表 4 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果加入量 ( g/L)測(cè)定值 ( g/L)SD( g/L)RSD(%

8、)回收率(%)取水點(diǎn)123456平均值0.10源水0.1100.0920.0950.0960.0870.1020.0970.00808.3097.0出廠水0.0920.0940.0890.0910.0940.1050.0940.00565.9894.20.40源水0.3820.3900.4020.3920.3870.3940.3910.00681.7397.8出廠水0.3960.4010.4100.4120.4070.4120.4060.00651.61101.6由表 4 可見(jiàn)，加標(biāo)回收率為94.2%101.6%。2.5 共存離子干擾試驗(yàn)加入基體改進(jìn)劑后 ,飲用水、水源水中正常含量的離子對(duì)鈹測(cè)定均不