原子荧光法测定地表水中汞的分析方法

2015-07-21兰岚

江西化工 2015年5期

关键词：硼氢化中汞载气

兰岚

(宜春市环境监测站，江西宜春 336000)

原子荧光法测定地表水中汞的分析方法

兰岚

(宜春市环境监测站，江西宜春 336000)

目的：建立简便、灵敏、准确的测定地表水中汞的测定方法。方法：采用原子荧光法测定地表水中的汞，将水中汞在酸性介质中消解，被硼氢化钾还原成原子态，用原子荧光法测定。结果：实验表明，方法的线性范围0-1.0μg/L，相关系数r=0.9998，方法的检出限为9.0×10-4μg/L，用相对标准偏差考察方法的精密度，相对标准偏差均小于1.0%，用加标回收和标准物质考察方法的准确度，加标回收率为86.0%-103.8%，测定了国家环境保护总局提供的标准参考物GSBZ50016-90 202034，测定值均在标准值范围内。结论：该方法简单、灵敏、准确，适用于地表水中汞的测定。

原子荧光法汞地表水

汞是构成地球的元素之一，自然界的汞主要以硫化汞形式存在。汞及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积。地表水中的汞污染主要来自贵金属冶炼、仪器仪表制造、机电、化工及军事等工业排放废水。进入水体的无机汞离子可转变为毒性更大的有机汞，经食物链进入人体，引起全身中毒。因此我国把汞列为“第一类污染物”，同时汞也是我国实施排放总量控制的指标之一。国家地表水环境质量标准对汞的含量进行了严格的规定。

目前地表水中汞的测定国家标准分析方法有《水质总汞的测定、冷原子吸收分光光度法》(HJ597-2011)和《水质总汞的测定冷原子荧光法(试行)》(HJ/T341-2007)以及双硫腙光度法等。原子荧光技术是近十几年发展较快的一种新的分析技术，本文采用AFS-922双道原子荧光光度计测定地表水中的汞，选择了最佳的仪器条件，进行了酸介质、酸度的选择，进行了方法的检出限、线性范围、精密度、加标回收率等方法学的研究。结果表明此方法操作简便，灵敏度高，便于推广，适用于地表水中汞的测定。

1 实验部分

1.1 基本原理

采用原子荧光法测定水样中的汞，其测定原理是在酸性条件下，以硼氢化钾为还原剂，使二价汞还原为元素汞。过量氢气和汞蒸汽与载气氩气混合，进入原子化器，氢气和氩气在特别点火装置的作用下形成氩氢火焰，使待测元素原子化。特别汞空心阴极灯发射的特征谱线通过聚焦，激发氩氢火焰中汞原子，原子处于基态的外层电子跃迁到较高能极。在回到较低能极过程中，发射出特征波长的原子荧光，其荧光强度在一定浓度范围内与试样中汞的浓度成正比。通过标准系列的检测就可以得到标准曲线，根据标准曲线进行试样的定量分析。

1.2 仪器与试剂

1.2.1 仪器

AFS-922双道原子荧光光度计(北京吉天仪器有限公司)，AF-2高性能空心阴极汞灯(北京有色金属研究总院)。

1.2.2 试剂

本方法使用试剂除特殊规定外均为分析纯，实验用水为去离子水。

还原剂：氢氧化钾(5 g/L)-硼氢化钾溶液(20 g/L)：称取氢氧化钾2.5 g放入去离子水中，待完全溶解再称取10 g硼氢化钾溶于水中，并稀释至500 mL，混匀(现用现配为宜，配置顺序不可颠倒)。

载流液：取30mL浓盐酸(优级纯)用去离子水定容至1000 mL。

重铬酸钾溶液(5 g/L)称取5 g重铬酸钾于1000 mL去离子水中。

汞标准贮备液(100 mg/L)：购于国家环境保护总局标准样品研究所。

汞标准使用液(0.01 mg/L)：临用前将贮备液逐级稀释。

载气：氩气纯度大于99.999%。

1.3 仪器条件

汞灯电流30 mA，负高压280 V，原子化器高度8 mm，载气流量300 mL/min，屏蔽气流量800 mL/min，采用标准曲线法由峰面积定量，延迟时间1.0 s，读数时间10.0 s，标准或样品加入体积0.5 mL。

1.4 分析步骤

汞的标准系列浓度为0.00，0.10，0.20，0.40，0.80，1.00μg/L。定容至50 mL。取水样50 mL，在样品溶液和标准系列管中分别加入1.5 mL盐酸和5.0 mL重铬酸钾溶液，摇匀放置15-20 min上机测试。

2 结果与讨论

2.1 仪器条件选择

灯电流：随着灯电流的增加，荧光强度增大。灯电流较低时荧光强度值低且不稳定，但灯电流过高仪器信噪增高，空白响应值增高也很快；载气：载气过大，相当于稀释测定液的浓度，使荧光强度减小，载气过小时，氢氩火焰不稳定，测定汞时载气流量为300mL/min为佳，压力一般控制在0.2-0.3 Mpa。

2.2 硼氢化钾-酸体系

原子荧光法必须在酸性介质下用硼氢化钾将溶液中汞还原为原子态进行测定。为此分别选择了2%、3%的盐酸作载流液进行实验。结果表明以2%的盐酸作载流液时，二者的标准溶液荧光强度接近，但标准溶液荧光强度2%的盐酸作载流液时更低，因此本方法选择体积分数为3%的盐酸作介质。关于硼氢化钾浓度对测定结果的影响也进行了实验，结果表明：硼氢化钾溶液浓度越低，测汞灵敏度越高，同时还可大大降低各种干扰。(但不能低于0.01%)。本方法选择用20 g/L的硼氢化钾。

2.3 实验环境

汞是痕量分析项目，对实验室环境要求较高，测汞实验室不能与使用氯化汞、硫酸汞的分析项目混在一起，其使用的玻璃器皿特别容易污染，因此所用玻璃器皿均应用20%硝酸浸泡24小时，在去离子水清洗干净后再用。

2.4 线性范围

在最佳仪器条件下测定0-1.0μg/L的标准系列，汞的相关系数为0.9998。结果见表1。