固體進樣－直接測汞儀法測定金精礦粉中微量汞

賈慶和，楊廣軍

（吉林省冶金研究院，長春 130012）

趙慶松，陳明巖，胡婷婷，徐立明，陳珍

（ 吉林出入境檢驗檢疫局，長春 130062）

固體進樣－直接測汞儀法測定金精礦粉中微量汞

賈慶和，楊廣軍

（吉林省冶金研究院，長春 130012）

趙慶松，陳明巖，胡婷婷，徐立明，陳珍

（ 吉林出入境檢驗檢疫局，長春 130062）

將金精礦粉樣品直接置于石英舟中，在高純氧氣氛中燃燒，釋放出汞，與齊化管中的金形成金汞齊，于900℃加熱釋放出汞蒸汽，用直接測汞儀法測定汞的含量。測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.28%～1.57%（n=6），方法檢出限為1.0 μg／kg，加標(biāo)回收率為95.7%～117.4%。用該法對4種土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品進行了測定，測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值相符。該方法適合于金精礦粉中微量汞的測定。

固體進樣；直接測汞儀；金精礦粉；汞

汞是毒性很強的一種元素，其化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，有很強的吸附能力。汞與金能夠形成比較穩(wěn)定的金汞齊，因此很多含金的礦床中都含有一定量的汞。隨著黃金價格的不斷攀升，金礦的開采范圍不斷擴大，若不加以治理，汞的污染范圍也隨之?dāng)U大。汞作為持續(xù)性污染物難以在自然界中降解、消失，并且極易由環(huán)境中汞污染物通過各種途徑對食品造成污染，直接影響人們的飲食安全，從而危害人體健康。

目前測定汞的方法主要有氫化物發(fā)生-原子吸收光譜法 (HG-AAS)、原子熒光光譜法 (AFS)［1-3］、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)等。氫化物發(fā)生-原子吸收光譜法［4］操作繁瑣，且有記憶效應(yīng)；原子熒光光譜法［5-7］儀器雖然價格低廉，但對于低濃度汞的測定波動較大；電感耦合等離子體質(zhì)譜法價格昂貴，對低濃度汞的測定效果也不理想。上述3種方法均需進行樣品前處理，增加了操作者的勞動強度。筆者采用固體進樣-直接測汞儀法［8-11］測定金精礦粉中的微量汞，方法簡便，具有很好的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。

1 實驗部分

1.1 方法原理

將稱量好的樣品于石英舟由自動進樣器導(dǎo)入熱解爐中，在氧氣流的負載下，樣品被干燥，繼而被熱分解。熱分解后的產(chǎn)物進入催化管催化還原，汞被還原成汞原子，形成汞蒸汽后被氧氣流帶到齊化管內(nèi)，在低溫(100～150℃)時齊化管內(nèi)的金吸附汞蒸氣，其它氣體則被排出，隨后齊化管外的電爐絲迅速升溫，被吸附的汞在高溫（900℃）時定量釋放出來，最后在吸收池內(nèi)于253.65 nm波長處用冷原子吸收光譜法測定解析出的(樣品中)汞含量。儀器原理流程見圖1。

圖1 直接測汞儀流程圖

1.2 主要儀器與試劑

全自動汞分析儀：DMA-80型，意大利Milestone公司；

氧氣：純度99.999%；

汞標(biāo)準(zhǔn)溶液：1 000 μg／mL，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心；

汞標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：臨用時用汞標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級稀釋至1.0 mg／L，并加入適量的重鉻酸鉀作為保護劑；

土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品：ESS-1，中國環(huán)境檢測總站；

實驗用水由MILLI-Q純水器制得，電阻率為18.2 MΩ·cm。

1.3 儀器工作條件

實驗采用固體進樣直接進行測定，試樣在高純氧氣條件下燃燒，汞以汞蒸氣的形式進入汞齊化管，高溫加熱釋放汞原子進入吸收池，用直接測汞儀法進行測定，與標(biāo)準(zhǔn)系列進行比較，得出定量結(jié)果。升溫程序見表1。

表1 升溫程序

1.4 實驗方法

為了驅(qū)除可能存在的污染，每次檢測前，先將石英樣品舟進行空燒，直到其吸光度小于0.003為止。

稱取樣品100 mg（可根據(jù)樣品中汞的含量對取樣量適當(dāng)調(diào)整，以能夠滿足測定值在曲線范圍內(nèi)為準(zhǔn)）于石英樣品舟中，直接進樣，在儀器工作條件下測定汞的含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 汞標(biāo)準(zhǔn)溶液的儲存

玻璃器皿很容易吸附汞，導(dǎo)致汞標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與標(biāo)示值不符，尤其是低濃度的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液。以100 ng／L的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液為實驗對象，若不加入重鉻酸鉀作為保護劑，15日后，其濃度變?yōu)?8 ng／L;若加入0.05%的重鉻酸作保護劑，則汞標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度基本沒有變化。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線

在長池繪制工作曲線時，依次吸取100 μL濃度為 0.0，5.0，10.0，20.0，50.0，100.0，200.0 μg／L 的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液于同一石英舟中，分別送入熱解爐中按1.3儀器工作條件進行測定，以吸光度A對汞的量C（ng）繪制工作曲線，得曲線方程為A=0.001 324 07+0.057 657 07C-0.000 905C2；在短池繪制工作曲線時，依次吸取100 μL濃度為400.0，1 000.0，2 000.0 μg／L的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液于同一石英舟中，分別送入熱解爐中熱解催化，以吸光度A對汞的量C（ng）繪制工作曲線，得曲線方程為A=-0.002 625 00+0.001 011 87C-0.000 000 66C2，相關(guān)系數(shù)r2=1。

2.3 精密度試驗

選取3個含不同濃度汞的金精礦粉樣品，進行6次平行測定，精密度試驗結(jié)果見表2。

表2 金精礦粉樣品分析結(jié)果（n=6）

2.4 方法檢出限

連續(xù)測定標(biāo)準(zhǔn)空白溶液11次，計算其標(biāo)準(zhǔn)偏差，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計算方法檢出限，得方法的檢出限為 1.0 μg／kg。

2.5 加標(biāo)回收試驗

在金精礦粉樣品中加入不同量的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液，按實驗方法進行測定，并進行加標(biāo)回收試驗，回收試驗結(jié)果見表3。由表3可知，樣品加標(biāo)回收率為90.5%～96.7%，說明方法的準(zhǔn)確度較高。

表3 回收試驗結(jié)果

2.6 標(biāo)準(zhǔn)樣品分析

按試驗方法對4種土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品進行測定，結(jié)果見表4。由表4可以看出，采用本方法測得的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)樣品的標(biāo)示值一致，說明本方法的測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

表4 土壤標(biāo)樣的測定結(jié)果

3 結(jié)論

采用固體測汞儀測定各種金精礦粉中微量汞的含量，無需進行樣品處理，可直接進樣測定。該方法省時省力，無試劑污染，操作簡單，具有較高的靈敏度、精密度和回收率。與文獻［5］相比，直接測汞儀法較原子熒光法在低含量汞的測定方面具有很大優(yōu)勢，值得推廣應(yīng)用。

［1］張少慶，王起超，崔俊濤.超聲萃取-冷蒸氣-原子熒光光譜法測定沉積物和土壤樣品中甲基汞［J］.理化檢驗：化學(xué)分冊，2009，45(11)： 1 273-1 275.

［2］GB／T 5009.17-2003 食品中總汞及有機汞的測定［S］.

［3］張遴，樂愛山，王昌釗，等.氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定鋁錠及鋁合金中砷和汞［J］.理化檢驗：化學(xué)分冊，2009，45(10)：1 197-1 199.

［4］鄧勃.原子吸收光譜分析的原理、技術(shù)和應(yīng)用［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2004： 310-318.

［5］陳明巖.微波消解－氫化物發(fā)生原子熒光法測定塑料原料及其制品中的砷、汞［J］.化學(xué)分析計量，2005，14(4)： 19-21.

［6］楊正標(biāo)，杜青，任蘭，等.微波消解-原子熒光法測定固體廢棄物浸出液中的總汞［J］.化學(xué)分析計量，2011，20(1)： 56-58.

［7］陳宇鴻，沈仁富.原子熒光光譜法測定茶葉中的汞［J］.中國衛(wèi)生檢驗雜志，2009，19(10)： 2 280-2 281.

［8］薛長一，陳明巖，徐立明，等.固體進樣－冷原子吸收法測定食用明膠中的微量汞［J］.化學(xué)分析計量，2011，20(3)： 65-66.

［9］王麗，王淑慧.食品中汞的快速測定［J］.臨床合理用藥雜志，2011，4(6B)： 46.

［10］潘心紅，謝進，于桂蘭.智能化自動測汞儀直接測定奶嘴中汞的含量［J］.中國衛(wèi)生檢驗雜志，2010，20(3)： 679-680.

［11］張紅英，王麗，曹麗玲，等. DMA-80型直接測汞儀測定食品中汞［J］.理化檢驗：化學(xué)分冊，2008，44(1)： 84-85.

Determination of Trace Mercury in Gold Concentrate Powder by Direct Mercury Analyzer with Solid Sampling

Jia Qinghe，Yang Guangjun
（Metallurgical Research Institute of Jilin Province，Changchun 130012，China)

Zhao Qingsong，Chen Mingyan， Hu Tingting, Xu Liming，Chen Zhen
(Jilin Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Changchun 130062，China）

The sample of gold concentrate powder was burned in the quartz boat with high pure oxygen and mercury released after Hg-Au being generated through the collecting tube. Mercury vapor released when the alloy was heated to 90℃,then the mercury vapor was determined by atomic absorption spectrometry. The relative standard deviation of determination results was 0.28%-1.57%(n=6)，and the detection limit was 1.0 μg／kg. The recovery was 95.7%-117.4%. Four soil standard samples were measured by this method, and the determination results were confirmed with the standard values.The method is suitable for the determination of trace Hg in gold concentrate powder.

olid sampling; direct mercury analyzer; gold concentrate powder; mecury

O657.99

A

1008-6145(2012)04-0056-03

10.3969／j.issn.1008-6145.2012.04.017

聯(lián)系人：陳明巖；E-mail： chen_ccib@163.com

2012-04-10