水質(zhì) 銅、鋅、鉛、鎘的測定 原子吸收分光光度法

水質(zhì)銅、鋅、鉛、鎘的測定原子吸收分光光度法本方法規(guī)定了使用原子吸收分光光度法測定水中銅、鋅、鉛、鎘的方法。該方法分為直接法和螯合萃取法兩部分。直接法適用于測定地下水、地面水和廢水中的銅、鋅、鉛、鎘，而螯合萃取法適用于測定地下水和清潔地面水中低濃度的銅、鉛、鎘。在定義部分，溶解的金屬指的是未酸化的樣品中能通過0.45μm濾膜的金屬成分，而金屬總量指的是未經(jīng)過濾的樣品經(jīng)強(qiáng)烈消解后測得的金屬濃度，或樣品中溶解和懸浮的兩部分金屬濃度的總量。在采樣和樣品部分，建議使用聚乙烯塑料瓶采集樣品，并在采集前用洗滌劑洗凈，再在硝酸溶液中浸泡，使用前用水沖洗干凈。對于分析金屬總量的樣品，建議采集后立即加硝酸酸化至pH=l~2，每1000mL樣品加2mL硝酸。在適用范圍部分，表1列出了一般儀器的測定范圍。同時指出，地下水和地面水中的共存離子和化合物在常見濃度下不干擾測定，但當(dāng)鈣的濃度高于1000mg/L時，會抑制鎘的吸收，濃度為2000mg/L時，信號抑制達(dá)19%。鐵的含量超過100mg/L時，會抑制鋅的吸收。當(dāng)樣品中含鹽量很高，特征譜線波長又低于350nm時，可能出現(xiàn)非特征吸收。如高濃度的鈣，因產(chǎn)生背景吸收，使鉛的測定結(jié)果偏高。在原理部分，指出將樣品或消解處理過的樣品直接吸入火焰，在火焰中形成的原子對特征電磁輻射產(chǎn)生吸收，將測得的樣品吸光度和標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度進(jìn)行比較，確定樣品中被測元素的濃度。在試劑部分，建議使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)I(yè)標(biāo)準(zhǔn)的分析純試劑、去離子水或同等純度的水。同時列出了硝酸、高氯酸、乙炔、氧化劑和1+1硝酸溶液等試劑。本文介紹了一種測定金屬總量的方法，包括配制溶液和使用儀器的步驟。其中，硝酸溶液和金屬貯備液的配制方法詳細(xì)說明。中間標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法也在文中給出，其中銅、鋅、鉛、鎘的濃度分別為50.00、10.00、100.0和10.00mg/L。儀器方面，使用原子吸收分光光度計及相應(yīng)的輔助設(shè)備，配有乙炔空氣燃燒器，光源選用空心陰極燈或無極放電燈。在步驟中，首先進(jìn)行校準(zhǔn)，包括稀釋中間標(biāo)準(zhǔn)溶液配制工作標(biāo)準(zhǔn)溶液和繪制校準(zhǔn)曲線等。然后進(jìn)行試份和空白試驗(yàn)，最后進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。在操作過程中，要注意定期復(fù)測空白和工作標(biāo)準(zhǔn)溶液，以檢查基線的穩(wěn)定性和儀器的靈敏度是否發(fā)生了變化。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)旨在檢驗(yàn)是否存在基體干擾或背景吸收。通常，可以通過測定加標(biāo)回收率來判斷基體干擾的程度，通過測定特征譜線附近1nm內(nèi)的一條非特征吸收譜線處的吸收來判斷背景吸收的大小。根據(jù)表3選擇與特征譜線對應(yīng)的非特征吸收譜線。如果存在基體干擾，可使用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行測定并計算結(jié)果。如果存在背景吸收，可使用自動背景校正裝置或鄰近非特征吸收譜線法進(jìn)行校正。后一種方法是從特征譜線處測得的吸收值中扣除鄰近非特征吸收譜線處的吸收值，得到被測元素原子的真正吸收。此外，也可使用螯合萃取法或樣品稀釋法降低或排除產(chǎn)生基體干擾或背景吸收的組分。在測定溶解的金屬時，使用2.2制備的試樣，并接7.6.4進(jìn)行測定。在測定金屬總量時，如果樣品不需要消解，可使用實(shí)驗(yàn)室樣品，并接7.6.4進(jìn)行測定。如果需要硝酸消解，則使用7.2中的試份進(jìn)行分析。消解過程中，加入5mL硝酸，在電熱板上加熱消解，確保樣品不沸騰，蒸至10mL左右，再加入5mL硝酸和2mL高氯酸，繼續(xù)消解，蒸至1mL左右。如果消解不完全，再加入5mL硝酸（5.1）和2mL高氯酸（5.3），再蒸至1mL左右。取下冷卻，加水溶解殘渣，通過中速濾紙（預(yù)先用酸洗）濾入100mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。消解過程中使用高氯酸有爆炸危險，整個消解要在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。根據(jù)表4選擇波長和調(diào)節(jié)火焰，吸入硝酸溶液（5.7），將儀器調(diào)零。吸入空白、工作標(biāo)準(zhǔn)溶液或樣品，記錄吸光度。根據(jù)扣除空白吸光度后的樣品吸光度，在校準(zhǔn)曲線上查出樣品中金屬濃度。螯合萃取法適用于銅、鉛和鎘的濃度測定，測定范圍如表5所示。當(dāng)樣品的化學(xué)需氧量超過500mg/L時，可能會影響吡咯烷二硫代氨基甲酸銨的萃取效率。但是鐵的含量不超過5mg/L，不會影響測定。如果樣品中存在某種絡(luò)合劑，與被測金屬形成的絡(luò)合物比吡咯烷二硫代氨基甲酸銨的絡(luò)合物更穩(wěn)定，那么在測定前需要去除這種絡(luò)合劑。吡咯烷二硫代氨基甲酸銨在pH3.0時與被測金屬離子螯合后萃入甲基異丁基甲酮中，然后通過原子吸收光譜測定。這是本方法的原理。在分析時，除非有其他說明，應(yīng)使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)I(yè)標(biāo)準(zhǔn)的分析純試劑、去離子水或同等純度的水。試劑包括甲基異丁基甲酮、氫氧化鈉溶液、鹽酸溶液、吡咯烷二硫代氨基甲酸銨溶液和水飽和的甲基異丁基甲酮。中間標(biāo)準(zhǔn)溶液是通過硝酸溶液稀釋金屬貯備液配制而成的。其中銅、鉛、鎘的濃度分別為0.500、2.00、0.50mg/L。這是用于校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)溶液之一。在進(jìn)行分析時，需要使用與第6條相同的儀器。分析步驟包括校準(zhǔn)和試份。在校準(zhǔn)時，需要配制一個空白和至少4個工作標(biāo)準(zhǔn)溶液?？瞻诪?00.0mL硝酸溶液（5.7），置于200mL燒杯中。制備工作標(biāo)準(zhǔn)溶液時，應(yīng)參照表6。根據(jù)需要，可以按照7.6.3的步驟對樣品進(jìn)行消解。在測定金屬總量時，空白和工作標(biāo)準(zhǔn)溶液也需要按照7.6.3的步驟進(jìn)行消解。校準(zhǔn)曲線應(yīng)根據(jù)扣除空白吸光度后的各工作標(biāo)準(zhǔn)的吸光度與對應(yīng)的金屬含量繪制。試份的分析步驟與校準(zhǔn)類似，需要按照12.4.1和12.4.2進(jìn)行分析。本方法用于分析溶解的金屬。對于樣品的選擇，如果不需要消解，則取100.0mL實(shí)驗(yàn)室樣品，否則混勻后取100.0mL實(shí)驗(yàn)室樣品，按7.6.3的步驟消解，最后定容到100mL。以上三種樣品置于200mL燒杯中后，按12.4.1和12.4.2繼續(xù)分析。在測定樣品的同時，需要測定空白。取100.0mL硝酸溶液置于200mL燒杯中，按12.4.1和12.4.2繼續(xù)操作。如果樣品需要消解，則空白也和樣品一同先按7.6.3的步驟消解。在測定過程中，需要用氫氧化鈉溶液和鹽酸溶液調(diào)整空白、工作標(biāo)準(zhǔn)或試份的pH為3.0。將溶液轉(zhuǎn)入200mL容量瓶中，加入2mL吡咯烷二硫代氨基甲酸銨溶液，搖勻。加入10mL甲基異丁基甲酮，劇烈搖動1min，靜置分層后，小心地沿容量瓶壁加入水，使有機(jī)相上升到瓶頸中并達(dá)到吸樣毛細(xì)管可以達(dá)到的高度。需要注意的是，如果單獨(dú)測定鉛，最佳萃取pH為2.3±0.2；樣品中存在強(qiáng)氧化劑時，可能破壞砒咯烷二硫代氨基甲酸銨，萃取前應(yīng)去除；有些金屬離子和吡咯烷二硫代氨基甲酸銨的絡(luò)合物不穩(wěn)定，萃取操作時要避免日光直射和避開熱源。根據(jù)表4選擇波長和調(diào)節(jié)火焰，吸入水飽和的甲基異丁基甲酮，將儀器調(diào)零。吸入空白、工作標(biāo)準(zhǔn)或試份的萃取有機(jī)相，記錄吸光度。根據(jù)扣除空白吸光度后的試份吸光度，從校準(zhǔn)曲線上查出試份中的金屬含量。實(shí)驗(yàn)室樣品中的金屬濃度按下式計算：c=W/V，其中W為試份中的金屬含量，V為試份的體積。報告結(jié)果