AFS—8230原子熒光光度計測汞的校準(zhǔn)研究
發(fā)布時間:2018-07-02 來源: 歷史回眸 點擊:
[摘 要]在使用AFS-8230原子熒光光度計測土壤中汞濃度時,發(fā)現(xiàn)汞的測定值逐漸升高。通過查找資料及實驗分析發(fā)現(xiàn)主要是預(yù)熱不充分、富集效應(yīng)和基線漂移的影響。因此,在實驗過程中需要扣除這些影響,應(yīng)采取汞燈預(yù)熱一小時以上,清洗管路,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)空白及標(biāo)準(zhǔn)曲線的重新測定等措施。
[關(guān)鍵詞]原子熒光光度計;汞;富集效應(yīng)
中圖分類號:S565 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2018)24-0387-01
純汞有毒,其化合物和鹽的毒性多數(shù)非常高,口服、吸入或接觸后可以導(dǎo)致腦和肝損傷。水俁病就是汞中毒的一種。在《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996)中,汞是第一類污染物之一,總汞最高允許排放濃度為0.05mg/L。在《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848-9)中,三類水及以上水源中汞的質(zhì)量濃度要求低于1μg/L。在《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)中,三類水及以上水源中汞的質(zhì)量濃度要求低于0.1μg/L?梢姕(zhǔn)確測量汞的濃度意義重大。
目前常用測量汞的方法有雙硫脘分光光度法、冷原子吸收法、原子熒光法等[1]。其中原子熒光法靈敏度高,可以測量較低濃度的汞含量。其原理是:經(jīng)預(yù)處理過的試液進(jìn)入原子熒光光度計,在酸性條件下汞離子被硼氫化鉀還原為基態(tài)汞原子,吸收253.7nm的紫外光后,被激發(fā)而發(fā)射特征共振熒光。在一定的測量條件下和較低的濃度范圍內(nèi),熒光強(qiáng)度與汞濃度成正比。[2]但是在實際測定中卻發(fā)現(xiàn)隨著測量樣品數(shù)目的增多、測量時間的延長,即使是同一樣品測定的熒光值也越來越大。查閱AFS-8230原子熒光光度計的操作規(guī)程及其他資料發(fā)現(xiàn)是預(yù)熱不充分和富集效應(yīng)的影響。在實際工作中,實驗之前對汞燈須進(jìn)行至少一小時的充分預(yù)熱;測定一定數(shù)目的樣品后即對管路采取清洗操作,避免汞在進(jìn)樣系統(tǒng)和管路中的吸附。在采取了上面的措施后,熒光值的增量有所減小,但是依然存在增加的趨勢。筆者聯(lián)想到樣品所測熒光強(qiáng)度是在扣除標(biāo)準(zhǔn)空白的基礎(chǔ)上的,可以重新測定標(biāo)準(zhǔn)空白,看其熒光強(qiáng)度是否也有所增加。于是進(jìn)行下面的實驗,找到了產(chǎn)生偏差的原因及解決方法。
1 實驗部分
根據(jù)操作規(guī)程,實驗前對儀器預(yù)熱一小時。在實驗中標(biāo)準(zhǔn)空白與樣品空白為同一試液即濃度為5%的優(yōu)級純鹽酸載流。首先繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,相關(guān)系數(shù)大于0.999后即可進(jìn)行樣品的測定。以6個不同濃度的水樣和10次空白溶液為例,重復(fù)測定3次以模擬較長的測定時間和大量的樣品數(shù)量,以便觀察同一樣品前中后三次測得的熒光強(qiáng)度變化趨勢。
2 儀器分析
2.1 所用儀器
AFS-8230原子熒光光度計,超純水制取機(jī)。
2.2 儀器條件
光電倍增管負(fù)高壓250V、汞燈電流20mA、載氣流量400ml/min、屏蔽氣流量800ml/min、原子化器高度8mm、注入量0.5ml。
2.3 繪制校準(zhǔn)曲線
首先移取100mg/L汞標(biāo)準(zhǔn)溶液5mL至500mL容量瓶中,配制成1mg/L的中間液,再取5mL中間液至500mL容量瓶中,配制成10μg/L的使用液。以上過程均以10%優(yōu)級純鹽酸為試劑。
配制完還原劑、載流與標(biāo)準(zhǔn)使用液后,繪制儀器的標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)空白的熒光強(qiáng)度為536.82。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為I=1905.9489C+52.0569,相關(guān)系數(shù)r=0.9997。
2.4 樣品測定
2.4.1 測定質(zhì)控樣
首先對儀器采用清洗操作,清洗3次后測定樣品空白和質(zhì)控的熒光強(qiáng)度。樣品空白為537.77,質(zhì)控樣標(biāo)準(zhǔn)值為1.00μg/L,測定值為0.98μg/L。
2.4.2 測定實際水樣
測定6個水樣的濃度值。隨后為了消除記憶效應(yīng)進(jìn)行3次清洗操作,然后測定10次空白溶液,計算空白溶液的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD。重復(fù)上述過程3次。結(jié)果見圖1。
從圖1可以看出,選擇了低中高三種濃度,這三種濃度的變化趨勢是一樣的,都是越來越高。低濃度點升高181%,中間濃度點升高50%,高濃度點升高24%,這說明濃度越低受到的影響越大。
2.4.3 再次測定質(zhì)控樣
上述步驟完成后,重新測定質(zhì)控樣,測定值為1.19μg/L,質(zhì)控樣由合格變?yōu)榱瞬缓细。?dāng)測定大量樣品,測定時間增長后,測定值逐漸升高。在這個過程中熒光強(qiáng)度都是根據(jù)最初的標(biāo)準(zhǔn)空白進(jìn)行校正的。而樣品空白與標(biāo)準(zhǔn)空白一樣都是5%鹽酸,可以看出標(biāo)準(zhǔn)空白的熒光強(qiáng)度是逐漸升高的,只用最初的熒光強(qiáng)度進(jìn)行校正顯然是不對的。所以此時應(yīng)重新校正空白、繪制校準(zhǔn)曲線。
2.4.4 重新測定標(biāo)準(zhǔn)空白
重新測定標(biāo)準(zhǔn)空白后,標(biāo)準(zhǔn)空白熒光強(qiáng)度800.11,再次測定質(zhì)控樣,測定結(jié)果1.09μg/L?梢钥闯,重新校正標(biāo)準(zhǔn)空白后,質(zhì)控樣滿足標(biāo)準(zhǔn)值的范圍,但是測定值仍然是升高的。
2.4.5 重新繪制校準(zhǔn)曲線
進(jìn)行沖洗操作3次,實驗條件不變,重新繪制校準(zhǔn)曲線,其方程為I=2095.3142C+50.0511,相關(guān)系數(shù)r=0.9992。
進(jìn)行清洗操作3次,測定質(zhì)控樣品,測定結(jié)果0.99μg/L。重新繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線后,得到的質(zhì)控樣品濃度值符合質(zhì)控濃度范圍要求。
在實驗過程中,儀器的光學(xué)系統(tǒng)及測試電路是細(xì)微變化的,由于進(jìn)行痕量檢測,這種變化不可忽略。所以需要不斷對標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行校正,以求得到準(zhǔn)確的測定結(jié)果。
3 結(jié)語
影響汞的測定結(jié)果主要由以下三個因素影響:汞燈及測試電路的穩(wěn)定性、汞在管路中的富集效應(yīng)和基線漂移。針對以上因素給出的建議是:測試前充分預(yù)熱汞燈,至少一小時;及時進(jìn)行沖洗操作;每測完20個樣品進(jìn)行一次校準(zhǔn)曲線零點和中間點濃度的檢查,若測試結(jié)果相對偏差大于10%,則應(yīng)重新繪制校準(zhǔn)曲線,在新校準(zhǔn)曲線下進(jìn)行測定,這樣才能達(dá)到質(zhì)量控制的要求。
參考文獻(xiàn)
[1] 奚旦立,孫裕生,劉秀英編.環(huán)境監(jiān)測(第三版).北京:高等教育出版社,2004.7(2010重印):70-73.
[2] 奚旦立,孫裕生,劉秀英編.環(huán)境監(jiān)測(第三版).北京:高等教育出版社,2004.7(2010重。73.
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