《水環(huán)境監(jiān)測(cè)》課件-學(xué)習(xí)情景17 硒的測(cè)定

室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)與控制技術(shù)專業(yè)資源庫(kù)ProfessionalResourceBaseofIndoorEnvironmentalInspectionandControlTechnology硒的測(cè)定——石墨爐原子吸收分光光度法一預(yù)備知識(shí)1.硒是一種非金屬元素，是人和動(dòng)物必需的微量元素，微量的硒具有防癌及保護(hù)肝臟的作用。但是如果人體吸收的硒過(guò)量，會(huì)導(dǎo)致中毒，引起胃腸功能紊亂。此外硒還會(huì)對(duì)大氣、水體、土壤造成一定的污染。天然水體中硒的分布主要取決于浸蝕的巖石類型和水的pH值。工業(yè)區(qū)和非工業(yè)區(qū)河流含硒量差別不大。pH值對(duì)河水含硒影響較大。例如在美國(guó)富硒鐵的科羅拉多州，地表水pH值小于7時(shí),含硒量幾乎都低于1微克/升;而在pH值為7.8～8.2時(shí),由于亞硒酸鹽可氧化為易溶于水的硒酸鹽,水中含硒就高于1微克/升,甚至高達(dá)400微克/升。廢水中有時(shí)有亞硒酸根離子存在，在酸性條件下亞硒酸根離子還原為細(xì)顆粒狀的元素硒。顏料和染料廢水中含有硒化鎘（CdSe）等硒化物。負(fù)二價(jià)形式的金屬硒化物很難溶解。一預(yù)備知識(shí)2.原子吸收儀器原理與組成結(jié)構(gòu)原子吸收光譜分析的基本過(guò)程：（1）用該元素的銳線光源發(fā)射出特征輻射；（2）試樣在原子化器中被蒸發(fā)、解離為氣態(tài)基態(tài)原子；（3）當(dāng)元素的特征輻射通過(guò)該元素的氣態(tài)基態(tài)原子區(qū)時(shí)，部分光被蒸氣中基態(tài)原子吸收而減弱，通過(guò)單色器和檢測(cè)器測(cè)得特征譜線被減弱的程度，即吸光度，根據(jù)吸光度與被測(cè)元素的濃度成線性關(guān)系，從而進(jìn)行元素的定量分析。一預(yù)備知識(shí)元素在燃燒器或者熱解石墨爐中被加熱原子化，成為基態(tài)原子蒸汽，對(duì)空心陰極燈發(fā)射的特征輻射進(jìn)行選擇性吸收。在一定濃度范圍內(nèi)，其吸收強(qiáng)度與試液中被的含量成正比。其定量關(guān)系可用郎伯-比耳定律，A=-lgI/Io=-lgT=KCL，式中I為透射光強(qiáng)度；I0為發(fā)射光強(qiáng)度；T為透射比；L為光通過(guò)原子化器光程(長(zhǎng)度)，每臺(tái)儀器的L值是固定的；C是被測(cè)樣品濃度；所以A=KC。原子吸收分光光度計(jì)的基本部件：原子吸收分光光度計(jì)一般由四大部分組成，即光源（單色銳線輻射源）、試樣原子化器、分光系統(tǒng)(單色儀)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（包括光電轉(zhuǎn)換器及相應(yīng)的檢測(cè)裝置以及顯示系統(tǒng)），如下圖：

一預(yù)備知識(shí)如下圖：一預(yù)備知識(shí)原子化器主要有兩大類，即火焰原子化器和電熱原子化器。火焰有多種火焰，目前普遍應(yīng)用的是空氣—乙炔火焰。電熱原子化器普遍應(yīng)用的是石墨爐原子化器，因而原子吸收分光光度計(jì)，就有火焰原子吸收分光光度計(jì)和帶石墨爐的原子吸收分光光度計(jì)。前者原子化的溫度在2100℃～2400℃之間，后者在2900℃～3000℃之間?；鹧嬖游辗止夤舛扔?jì)，利用空氣—乙炔測(cè)定的元素可達(dá)30多種，若使用氧化亞氮—乙炔火焰，測(cè)定的元素可達(dá)70多種。但氧化亞氮—乙炔火焰安全性較差，應(yīng)用不普遍?？諝狻胰不鹧嬖游辗止夤舛确ǎ话憧蓹z測(cè)到PPm級(jí)（10－6），精密度1％左右。國(guó)產(chǎn)的火焰原子吸收分光光度計(jì)，都可配備各種型號(hào)的氫化物發(fā)生器（屬電加熱原子化器），利用氫化物發(fā)生器，可測(cè)定砷（As）、銻（Sb）、鍺（Ge）、碲（Te）等元素。一般靈敏度在ng／ml級(jí)（10－9），相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差2％左右。汞(Hg)可用冷原子吸收法測(cè)定。一預(yù)備知識(shí)石墨爐原子吸收分光光度計(jì)，可以測(cè)定近50種元素。石墨爐法，進(jìn)樣量少，靈敏度高，有的元素也可以分析到pg／ml級(jí)。而且石墨爐的原子化效率接近100%，而火焰法的原子化效率只有1%左右；用石墨爐進(jìn)行原子化時(shí)，基態(tài)原子在吸收區(qū)內(nèi)的停留時(shí)間較長(zhǎng)。石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定水樣中硒的原理是將試樣或消解處理過(guò)試樣直接注人石墨爐，在石墨爐中形成的基態(tài)原子對(duì)特征電磁輻射產(chǎn)生吸收將測(cè)定的試樣吸光度與標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度進(jìn)行比較，確定試樣中被測(cè)元素的濃度。二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備準(zhǔn)備事宜名稱方法樣品的采集和保存

水樣采集在聚乙烯瓶?jī)?nèi)。分析硒總量時(shí)，采集后立即加硝酸（1）至pH1~2.正常情況下，每1000ml樣品中加入2ml硝酸(1)。常溫下，可保存半年。準(zhǔn)備事宜名稱方法實(shí)訓(xùn)試劑

1硝酸ρ=1.42g/mL，優(yōu)級(jí)純2硝酸ρ=1.42g/mL3載氣氫氣，純度不低于99.99%4硝酸溶液量取50ml硝酸(2)于50ml水中。1+15硝酸溶液量取10ml優(yōu)級(jí)純硝酸(1)于490ml水中。1+496硝酸溶液量取1ml優(yōu)級(jí)純硝酸(1)于499ml水中。1+499二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備準(zhǔn)備事宜名稱方法

實(shí)訓(xùn)試劑

7硒粉高純，99.99%8硒標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:1000mg/L稱取硒粉(7)1.0000g，用優(yōu)級(jí)純硝酸(2)溶解，必要時(shí)加熱，直到完全溶解轉(zhuǎn)移入1000ml容量瓶中，用去離子水稀釋至1000ml。9硒標(biāo)準(zhǔn)使用液:ρ=0.4g/mL用硝酸溶液（6）稀釋硒標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配置。10硝酸鎳，（Ni(NO3)2·6H2O）

11硝酸鎳溶液稱取硝酸(10)79.251g，溶液適量水中，用水稀釋至1000mlρ=16g/L鎳二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備準(zhǔn)備事宜名稱方法試樣制備

分析溶解硒時(shí)，樣品采集后立即用0.45um濾膜過(guò)慮，濾液加硝酸（1）至pH1~2.正常情況下，每1000ml樣品中加入2ml硝酸（1）。酸化后儲(chǔ)存于聚乙烯瓶中。試樣的預(yù)處理試樣的預(yù)處理1、若試樣不需要消解，直接測(cè)定。2、若試樣需消解，取均由混合試樣50~200ml，加入5~10ml優(yōu)級(jí)純硝酸（1），在電熱板上加熱蒸發(fā)至1ml左右，若試樣混濁不清，顏色較深，再補(bǔ)加2ml優(yōu)級(jí)純硝酸（1），繼續(xù)消解至試液清澈透明，呈淺色或無(wú)色，并蒸發(fā)至近干。取下稍冷，加入20ml硝酸（5），溫?zé)?，溶解可溶性鹽類，若出現(xiàn)沉淀，用中速濾紙濾入50ml容器中，用去離子水稀釋至標(biāo)線?？瞻自囼?yàn)溶液的制備取適量去離子水代替試樣至于250ml燒杯中，視情況按試樣的方法進(jìn)行消解。二實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備三分析步驟在6個(gè)10ml比色管中，分別加入0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml硒標(biāo)準(zhǔn)工作溶液（9）三分析步驟加入0.1ml優(yōu)級(jí)純硝酸（1），加入0.5ml硝酸鎳（11）溶液，用去離子水定容至10ml

三分析步驟根據(jù)表1和表2選擇波長(zhǎng)等條件以及設(shè)置石墨爐升溫程序，空燒至石墨爐穩(wěn)定。向石墨爐注入空白試驗(yàn)溶液和工作標(biāo)準(zhǔn)溶液，以及水樣的記錄吸光度。三分析步驟用測(cè)得的吸光度與相對(duì)應(yīng)的濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，三分析步驟根據(jù)扣除空自吸光度后的試樣吸光值,在標(biāo)準(zhǔn)曲線中查出試樣中硒的濃度。

三分析步驟計(jì)算水樣硒的濃度式中:C--試樣中硒的濃度，mg/L；C’--標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的硒濃度，mg/L；

V--試樣的體積，mL；V’--測(cè)定時(shí)定容體積，mL。報(bào)告結(jié)果中，要指明測(cè)定的是擠解硒還是硒總量元素波長(zhǎng)，nm燈電流，mA狹縫，nm載氣硒196.081.3氬氣表1三分析步驟階段溫度，℃時(shí)間，s干燥12020灰發(fā)40010原子化24005清洗26002表2三分析步驟四質(zhì)量控制和保證1.在測(cè)量時(shí)。應(yīng)確保硒空心陰極燈有1小時(shí)預(yù)熱時(shí)間。2.在每次測(cè)定前，須重復(fù)測(cè)定空白和工作標(biāo)準(zhǔn)溶液.及時(shí)校正儀器和石墨管靈敏度的變化。3.實(shí)驗(yàn)用的玻璃或塑料器皿用洗滌劑洗凈后再硝酸(1+1)中浸泡過(guò)夜，使用前用水沖洗干凈。五硒分析原始數(shù)據(jù)記錄表標(biāo)

準(zhǔn)

曲

線儀

器

條

件編

號(hào)濃

度（mg/l）吸

光

度A―A0回歸計(jì)算

K0=

K1=

r=儀器型號(hào)及產(chǎn)地

A1A2A3A元素

波長(zhǎng)

空白

燈電流

負(fù)高壓

標(biāo)1

狹縫

氬氣

標(biāo)2

火焰類型氧化型標(biāo)3

乙炔

空氣

標(biāo)4

干燥溫度

干燥時(shí)間

標(biāo)5

灰化溫度

灰化時(shí)間

標(biāo)6

原子化溫度

質(zhì)控樣品1

原子化時(shí)間

2

量程

3

質(zhì)控樣品編號(hào)

保證值

不確定度

實(shí)測(cè)值

原子吸收分光光度法分析原始記錄分析項(xiàng)目：

測(cè)定方法：

采樣日期：

分析日期：

五硒分析原始數(shù)據(jù)記錄表分析人

校對(duì)人

審核人________

樣品編號(hào)樣品名稱前處理稀釋倍數(shù)吸光度A–A0樣品濃度(mg/l)平均含量(mg/l)相對(duì)偏差（%）采樣體積定容體積1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

原子吸收分光光度法分析原始記錄

分析項(xiàng)目：

測(cè)定方法：

采樣日期：

分析日期：

標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制圖