AFS—8230原子荧光光度计测汞的校准研究

发布时间:2018-07-02 来源: 历史回眸 点击:


  [摘 要]在使用AFS-8230原子荧光光度计测土壤中汞浓度时,发现汞的测定值逐渐升高。通过查找资料及实验分析发现主要是预热不充分、富集效应和基线漂移的影响。因此,在实验过程中需要扣除这些影响,应采取汞灯预热一小时以上,清洗管路,进行标准空白及标准曲线的重新测定等措施。
  [关键词]原子荧光光度计;汞;富集效应
  中图分类号:S565 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)24-0387-01
  纯汞有毒,其化合物和盐的毒性多数非常高,口服、吸入或接触后可以导致脑和肝损伤。水俣病就是汞中毒的一种。在《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)中,汞是第一类污染物之一,总汞最高允许排放浓度为0.05mg/L。在《地下水质量标准》(GB/T 14848-9)中,三类水及以上水源中汞的质量浓度要求低于1μg/L。在《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中,三類水及以上水源中汞的质量浓度要求低于0.1μg/L。可见准确测量汞的浓度意义重大。
  目前常用测量汞的方法有双硫脘分光光度法、冷原子吸收法、原子荧光法等[1]。其中原子荧光法灵敏度高,可以测量较低浓度的汞含量。其原理是:经预处理过的试液进入原子荧光光度计,在酸性条件下汞离子被硼氢化钾还原为基态汞原子,吸收253.7nm的紫外光后,被激发而发射特征共振荧光。在一定的测量条件下和较低的浓度范围内,荧光强度与汞浓度成正比。[2]但是在实际测定中却发现随着测量样品数目的增多、测量时间的延长,即使是同一样品测定的荧光值也越来越大。查阅AFS-8230原子荧光光度计的操作规程及其他资料发现是预热不充分和富集效应的影响。在实际工作中,实验之前对汞灯须进行至少一小时的充分预热;测定一定数目的样品后即对管路采取清洗操作,避免汞在进样系统和管路中的吸附。在采取了上面的措施后,荧光值的增量有所减小,但是依然存在增加的趋势。笔者联想到样品所测荧光强度是在扣除标准空白的基础上的,可以重新测定标准空白,看其荧光强度是否也有所增加。于是进行下面的实验,找到了产生偏差的原因及解决方法。
  1 实验部分
  根据操作规程,实验前对仪器预热一小时。在实验中标准空白与样品空白为同一试液即浓度为5%的优级纯盐酸载流。首先绘制标准曲线,相关系数大于0.999后即可进行样品的测定。以6个不同浓度的水样和10次空白溶液为例,重复测定3次以模拟较长的测定时间和大量的样品数量,以便观察同一样品前中后三次测得的荧光强度变化趋势。
  2 仪器分析
  2.1 所用仪器
  AFS-8230原子荧光光度计,超纯水制取机。
  2.2 仪器条件
  光电倍增管负高压250V、汞灯电流20mA、载气流量400ml/min、屏蔽气流量800ml/min、原子化器高度8mm、注入量0.5ml。
  2.3 绘制校准曲线
  首先移取100mg/L汞标准溶液5mL至500mL容量瓶中,配制成1mg/L的中间液,再取5mL中间液至500mL容量瓶中,配制成10μg/L的使用液。以上过程均以10%优级纯盐酸为试剂。
  配制完还原剂、载流与标准使用液后,绘制仪器的标准曲线。标准空白的荧光强度为536.82。标准曲线方程为I=1905.9489C+52.0569,相关系数r=0.9997。
  2.4 样品测定
  2.4.1 测定质控样
  首先对仪器采用清洗操作,清洗3次后测定样品空白和质控的荧光强度。样品空白为537.77,质控样标准值为1.00μg/L,测定值为0.98μg/L。
  2.4.2 测定实际水样
  测定6个水样的浓度值。随后为了消除记忆效应进行3次清洗操作,然后测定10次空白溶液,计算空白溶液的相对标准偏差RSD。重复上述过程3次。结果见图1。
  从图1可以看出,选择了低中高三种浓度,这三种浓度的变化趋势是一样的,都是越来越高。低浓度点升高181%,中间浓度点升高50%,高浓度点升高24%,这说明浓度越低受到的影响越大。
  2.4.3 再次测定质控样
  上述步骤完成后,重新测定质控样,测定值为1.19μg/L,质控样由合格变为了不合格。当测定大量样品,测定时间增长后,测定值逐渐升高。在这个过程中荧光强度都是根据最初的标准空白进行校正的。而样品空白与标准空白一样都是5%盐酸,可以看出标准空白的荧光强度是逐渐升高的,只用最初的荧光强度进行校正显然是不对的。所以此时应重新校正空白、绘制校准曲线。
  2.4.4 重新测定标准空白
  重新测定标准空白后,标准空白荧光强度800.11,再次测定质控样,测定结果1.09μg/L。可以看出,重新校正标准空白后,质控样满足标准值的范围,但是测定值仍然是升高的。
  2.4.5 重新绘制校准曲线
  进行冲洗操作3次,实验条件不变,重新绘制校准曲线,其方程为I=2095.3142C+50.0511,相关系数r=0.9992。
  进行清洗操作3次,测定质控样品,测定结果0.99μg/L。重新绘制标准曲线后,得到的质控样品浓度值符合质控浓度范围要求。
  在实验过程中,仪器的光学系统及测试电路是细微变化的,由于进行痕量检测,这种变化不可忽略。所以需要不断对标准曲线进行校正,以求得到准确的测定结果。
  3 结语
  影响汞的测定结果主要由以下三个因素影响:汞灯及测试电路的稳定性、汞在管路中的富集效应和基线漂移。针对以上因素给出的建议是:测试前充分预热汞灯,至少一小时;及时进行冲洗操作;每测完20个样品进行一次校准曲线零点和中间点浓度的检查,若测试结果相对偏差大于10%,则应重新绘制校准曲线,在新校准曲线下进行测定,这样才能达到质量控制的要求。
  参考文献
  [1] 奚旦立,孙裕生,刘秀英编.环境监测(第三版).北京:高等教育出版社,2004.7(2010重印):70-73.
  [2] 奚旦立,孙裕生,刘秀英编.环境监测(第三版).北京:高等教育出版社,2004.7(2010重印):73.

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