原子熒光法測定地表水中硒的分析方法

蘭 嵐

(宜春市環(huán)境監(jiān)測站，江西 宜春 336000)

原子熒光法測定地表水中硒的分析方法

蘭 嵐

(宜春市環(huán)境監(jiān)測站，江西 宜春 336000)

目的：建立簡便、靈敏、準確的測定地表水中硒的測定方法。方法：采用原子熒光法測定地表水中的硒，水樣經(jīng)混合酸消化，將四價以下的無機和有機硒氧化成Se(Ⅳ)，經(jīng)HCL消化將Se(Ⅵ)還原為Se(Ⅳ)，用原子熒光法測定。結果：實驗表明，方法的線性范圍0-10.0μg/L，相關系數(shù)r=0.9997，方法的檢出限為9.7×10-3μg/L，用相對標準偏差考察方法的精密度，相對標準偏差均小于1.0%，用加標回收和標準物質(zhì)考察方法的準確度，加標回收率為89.0%-103%，測定了國家環(huán)境保護總局提供的標準參考物GSBZ50031-94 203711，測定值均在標準值范圍內(nèi)。結論：該方法簡單、靈敏、準確，適用于地表水中硒的測定。

原子熒光法 硒 地表水

硒是人類必需的微量元素之一。人體每日需攝入一定量的硒，硒可以降低人體內(nèi)某些重金屬如鎘、砷、汞等的毒性作用。人體缺硒則發(fā)生生長障礙，但若硒攝入量過多，則硒又會對人體產(chǎn)生毒害作用。硒中毒的癥狀為嘔吐、腹瀉、血壓降低、痙攣等癥狀。由此可見，硒含量過高或過低都對人體健康不宜，只有保持在一定正常范圍內(nèi)，才對人體健康有益。因此，監(jiān)測地表水中的硒含量對人體健康具有十分重要的意義。氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法技術具有靈敏度高，共有元素干擾小，方法簡單快速等優(yōu)點，可用來測定地表水中的硒。

目前地表水中硒的測定分析方法有石墨爐原子吸收法、氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法等。原子熒光技術是近十幾年發(fā)展較快的一種新的分析技術，本文采用AFS-922雙道原子熒光光度計測定地表水中的硒，選擇了最佳的儀器條件，進行了酸介質(zhì)、酸度的選擇，進行了方法的檢出限、線性范圍、精密度、加標回收率等方法學的研究。結果表明此方法操作簡便，靈敏度高，便于推廣，適用于地表水中硒的測定。

1 實驗部分

1.1 基本原理

采用原子熒光法測定水樣中的硒，其測定原理是在鹽酸介質(zhì)中，以硼氫化鉀為還原劑，將硒還原為硒化氫。由載氣氬氣將其帶入原子化器中進行原子化，在硒空心陰極燈照射下，基態(tài)硒原子被激發(fā)至高能態(tài)，至去活化回到基態(tài)時，發(fā)射出特征波長熒光，其熒光強度在一定濃度范圍內(nèi)與試樣中硒的濃度成正比。通過標準系列的檢測就可以得到標準曲線，根據(jù)標準曲線進行試樣的定量分析。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 儀器

AFS-922雙道原子熒光光度計(北京吉天儀器有限公司)，HAF-2高性能空心陰極硒燈(北京有色金屬研究總院)。

1.2.2 試劑

本方法使用試劑除特殊規(guī)定外均為分析純，實驗用水為去離子水。

還原劑：氫氧化鉀(5 g/L)-硼氫化鉀溶液(20 g/L)：稱取氫氧化鉀2.5 g放入去離子水中，待完全溶解再稱取10 g硼氫化鉀溶于水中，并稀釋至500mL，混勻(現(xiàn)用現(xiàn)配為宜，配置順序不可顛倒)。

載流液：取30mL濃鹽酸(優(yōu)級純)用去離子水定容至1000 mL。

硒標準貯備液(100 mg/L)：購于國家環(huán)境保護總局標準樣品研究所。

硒標準使用液(0.1 mg/L)：臨用前將貯備液逐級稀釋。

載氣：氬氣純度大于99.999%。

1.3 儀器條件

硒燈電流80 mA，負高壓280 V，原子化器高度8 mm，載氣流量400 mL/min，屏蔽氣流量800 mL/min，采用標準曲線法由峰面積定量，延遲時間1.5 s，讀數(shù)時間7.0 s，標準或樣品加入體積0.5 mL。

1.4 分析步驟

硒的標準系列濃度為0.00，1.00，2.00，4.00，8.00，10.00μg/L。定容至50 mL。取水樣50 mL，在樣品溶液和標準系列管中分別加入1.5 mL濃鹽酸，搖勻放置15-20 min上機測試。

2 結果與討論

2.1 儀器條件選擇

負高壓：隨著負高壓的增大，信號強度值也相應增大，但噪音也相應增大。通過實驗，本方法選用負高壓280 V，熒光強度較穩(wěn)定，且噪音比較低；燈電流：隨著燈電流的增加，熒光強度增大。燈電流較低時熒光強度值低且不穩(wěn)定，但燈電流過高儀器信噪增高，空白響應值增高也很快；載氣：載氣過大，相當于稀釋測定液的濃度，使熒光強度減小，載氣過小時，氫氬火焰不穩(wěn)定，測定硒時載氣流量為400mL/min為佳，壓力一般控制在0.2-0.3 Mpa。

2.2 硼氫化鉀-酸體系

原子熒光法必須在酸性介質(zhì)下用硼氫化鉀將溶液中硒還原為原子態(tài)進行測定。為此分別選擇了2%、3%的鹽酸作載流液進行實驗。結果表明以2%的鹽酸作載流液時，二者的標準溶液熒光強度接近，但標準溶液熒光強度2%的鹽酸作載流液時更低，因此本方法選擇體積分數(shù)為3%的鹽酸作介質(zhì)。關于硼氫化鉀濃度對測定結果的影響也進行了實驗，結果表明：硼氫化鉀溶液濃度越低，測硒靈敏度越高，同時還可大大降低各種干擾。(但不能低于0.01%)。本方法選擇用20 g/L的硼氫化鉀。

2.3 注意事項

在配制硼氫化鉀時，一定要將硼氫化鉀固體溶解在一定量的氫氧化鉀溶液中，順序不可顛倒，以確保硼氫化鉀的穩(wěn)定性；即使是優(yōu)級純的硫酸也多含硒，故應盡量避免用硫酸作為介質(zhì)；分析玻璃儀器提前用15%-20%硝酸浸泡24小時純水沖洗干凈。

2.4 線性范圍

在最佳儀器條件下測定0-10.0μg/L的標準系列，硒的相關系數(shù)為0.9997。結果見表1。

表1 線性范圍

2.5 檢出限

根據(jù)儀器設定的測定檢出限程序，連續(xù)測定空白溶液11次，用3倍空白樣品熒光值的標準偏差除以標準曲線斜率即為所用儀器的最低檢出限，硒為9.7×10-3μg/L。

2.6 精密度和回收率

測定硒含量為10.00μg/L的樣品11次，計算相對標準偏差小于1.0%，在水樣品中加入不同濃度的硒標準溶液，測定樣品的加標回收率，結果見表2。

表2 回收率測定試驗

2.7 標準物質(zhì)的測定

采用本方法測定國家環(huán)境保護總局提供的標準參考物GSBZ50031-94 203711，標準值為(26.2±2.4)μg/L，測定值為26.8 μg/L。

3 結論

采用了AFS-922型雙道原子熒光光度計測定地表水中的硒，精密度和準確度均符合水質(zhì)監(jiān)測規(guī)范要求，結果比較滿意。該方法具有操作簡便，靈敏度高，檢出限低，抗干擾能力強等特點，適用于地表水中硒的常規(guī)測定。

[1]國家環(huán)境保護總局，水和廢水監(jiān)測分析方法編委會編.水和廢水監(jiān)測分析方法(第四版)[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，2002.

[2]陳亞華，劉一真.氫化物發(fā)生熒光光度法測定微量硒[J].分析化學，1993，21(1)：102-104.

[3]北京吉天儀器有限公司原子熒光應用手冊.