裘跃舟

【摘要】：锰是维持人体正常生活的必需微量元素之一，进入人体内的锰，一部分成为磷酸盐蓄积于骨骼和肝脏等处，但是过多的锰可致中枢神经系统损害，也可发生肺炎和肝硬化等。随着工业化进程的发展，锰污染不时发生，人们对饮水安全越来越关心，建立一套适合检测锰的方法已被国家提到了日程。基于此，本文主要对无火焰与火焰原子吸收法测定饮用水中錳进行分析探讨。

【关键词】：无火焰与火焰原子吸收法；测定；饮用水中锰

【前言】：目前测定水中锰的方法主要有离子色谱法和原子吸收法。而后者更能准确测定锰的含量。我们用无火焰原子吸收法和火焰原子吸收法测定水中的锰的含量，以比较两种方法的差异结果报告如下。

1、材料与方法

1.1仪器和试剂

1.1.1AA800原子吸收光谱仅（石墨炉部分，美国PE公司）；AA800原子吸收光谱仪（火焰部分，美国PE公司）；Purelab Classic UV超纯水机（美国Pall公司）。

1.1.2硝酸，优级纯；实验用水为超纯水；硝酸镁，分析纯。

1.1.3锰标准溶液（1000μg/ml）：购自国家标准物质研究中心；锰标准应用液（火焰原子吸收法用）：取适量锰标准溶液，以1%硝酸配成0、0.050、0.100、0.150、0.200、0.250mg/L锰标准应用液；锰标准应用液（无火焰原子吸收法用）：取适量锰标准溶液，以1%硝酸溶液稀释成P（Mn）=0.0050mg/L。

1.2实验条件

1.2.1样品处理及分析

1）无火焰原子吸收法

取分析水样1升，加入1.5mL浓硝酸进行酸化预处理，以自动进样方法，采用共迸方式，吸取20μL水样的同时，加2%硝酸镁1μL做基体改进剂进行分析（试剂空白和标准系列以同样的方式进行）。

2）火焰原子吸收法取分析水样1升，加入1.5mL浓硝酸进行酸化预处理，然后以直接进样法对水质中锰进行分析测定。

1.2.2仪器条件

1）无火焰原子吸收法灯电流5.0mA，波长279.5nm，狭缝0.2nm，扣背景模式为zeeman效应扣背景，曲线拟合法为线性过零点。升温程序9个步骤分别为：干燥温度及时间85℃/5s、95℃/40s、120℃/10s；灰化温度及时间700℃/5s、700℃/1s.700℃/2s；原子化温度及时问2400℃/1.1s、2400℃/2.0s、2400℃/2.0s。

2）火焰原子吸收法灯电流5.0ma，波长279.5nm，狭缝0.2nm，扣背景模式为氘灯扣背景，曲线拟合法为线性过零点。

1.2.3分析条件

1）无火焰原子吸收法测量方式：标准曲线法；测量模式：峰高；检测方法：自动进样法。

2）火焰原子吸收法测量方式：标准瞳线法；读数方式：峰面积；检测方法：手动进样法。

1.2.4实验对象取18份生活饮用水水样，其中自来水原水、管网水、井水各6份。按每升水样加1.5mL浓硝酸进行酸化的方法进行预处理。

2、结果

18份生活饮用水水样实行酸化预处理后分别用无火焰原子吸收法和火焰原子吸收法测定其中的锰含量，结果及差值d如表1所示。

表1用无火焰原子吸收法和火焰原子吸收法测得的18份水样中锰的含量（mg/L）

根据统计学t检验，若两种方法结果无差别，理论上差值d（两结果数据之差）的总体均数ud应为零。作无效假设Ho：ud=0；备择假设H1：ud≠0。确定检验水准α=0.20，[双侧，拟探索用一种检验法代替另一种检验法，α宜稍大，以减少第二类错误（不拒绝实际上是不成立的无效假设Ho。这类“存伪”的错误称为第二类错误，而拒绝了实际上是成立的无效假设。这类“弃真”的错误称为第一类错误）]。

3、讨论

（1）以火焰原子吸收法之直接法测定生活饮用水中锰，操作简便，但存在着测定下限（最低检测质量浓度）偏高的弱点，不能满足日常的检测生活饮用水中锰的需求。如果采用火焰原子吸收法之共沉淀法、火焰原子吸收法之萃取法、过硫酸铵分光光度法检测，测定下限能满足检测生活饮用水中锰的需求，但操作繁琐，不利于大批量生活饮用水中锰的检测。今以无火焰原子吸收法测定生活饮用水中锰，操作简便，锰浓度在0—0.004mg/L范围内线性关系良好，相关系数r>0.999，测定下限（最低检测质量浓度）为0.00012mg/L（按净吸光度0.0200所对应的质量浓度计算）。精密度试验：低浓度（0.001mg/L）、中浓度（0.002mg/L）、高浓度（0.003mg/L）的相对标准偏差分别为2.8%；2.1%；2.7%。准确度试验：不同浓度的加标试样的回收率分别为102.0%（加标值0.001mg/L），108.0%（加标值0.002mg/L），100.3%（加标值0.003mg/L）。现在通过应用统计学t检验中配对设计的差值均数与总体均数比较的方法与火焰原子吸收法之直接法测定生活饮用水中锰进行比较分析，这两种方法的检测结果在检验水平α=0.20。并运用双侧检验时的结果没有差别，说明应用无火焰原子吸收法能满足测定生括饮用水中锰的要求。

4、结语

由于水质中元素众多，基体极为复杂而没有规律。化学法作为水中检测锰的传统方法，由于其于灵敏度、稳定性和分析速度上均不太理想，逐步被AAS法取代。尽管AAS法已做到自动化操作，但仅局限于单元素测定，受复杂谱线影响，结果也难以确保重现、真实。近年来对同时进行多元素检测的要求更强烈，人们开始关注ICP-AES法和ICP-MS法，尽管这两种方法都能在极短的时间内同时检测出极低含量的多元素，但仪器昂贵，操作费用高。随着国力的增强和检测技术的不断完善，ICP-AES和ICP-MS法将在基层实验室广泛应用。

【参考文献】：

[1]傅妍芳，邓金花，蔡淑珍，等.水中锰的快速检测方法的研究[J].广东化工，2010，37（5）：200，206

[2]田佩瑶，项新华，赵素娟，等.生活饮用水中铁和锰检测能力验证结果与检测方法分析[J].卫生研究，2010，39（4）：522-524.