原子熒光光度法測(cè)定植物樣品中的鉍

董 麗，陳素蘭

(1．江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇 南京 210018;2．國家環(huán)境保護(hù)地表水有機(jī)污染監(jiān)測(cè)分析重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210036;3．江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，江蘇 南京 210036)

原子熒光光度法測(cè)定植物樣品中的鉍

董 麗1，陳素蘭2，3

(1．江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇 南京 210018;2．國家環(huán)境保護(hù)地表水有機(jī)污染監(jiān)測(cè)分析重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210036;3．江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，江蘇 南京 210036)

植物樣品經(jīng)硝酸－高氯酸1次濕法消解后，用氫化物發(fā)生－原子熒光光譜法測(cè)定鉍。測(cè)定時(shí)加入消泡劑磷酸三丁酯，可有效消除泡沫，降低記憶效應(yīng)，提高精密度。方法精密度 (RSD=12)鉍1．50%。經(jīng)加標(biāo)回收試驗(yàn)和國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證，測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值吻合。

氫化物發(fā)生;原子熒光光譜法;鉍;植物樣品

0 引言

鉍會(huì)對(duì)人體大腦的記憶力產(chǎn)生傷害，因此測(cè)定植物樣品中的微量鉍很有必要(王小平等，2008)。植物中鉍的含量低，通常在10－9級(jí)，極譜法、分光光度法和原子吸收光譜法難以滿足檢測(cè)要求且操作繁瑣(張勝義等，1996;徐勉懿等，1997;劉丹等，2007)。用AFS法測(cè)定地質(zhì)土壤樣品和金屬合金中的鉍多有報(bào)道，但測(cè)定植物中的鉍很少有報(bào)道(董麗等，2011;陳殿耿等，2006;郝志紅等，2008)。氫化物發(fā)生－原子熒光光譜法(HG-AFS)是近年來發(fā)展起來的一種新的痕量元素分析方法，操作簡(jiǎn)單、快速，基體干擾少，靈敏度高，節(jié)省試劑，結(jié)果可靠，儀器性能穩(wěn)定，值得推廣應(yīng)用。筆者采用HNO3-HC1O4對(duì)植物樣品進(jìn)行1次消解，HG-AFS測(cè)定時(shí)在硼氫化鉀還原劑中加入消泡劑，直接測(cè)定溶液中的鉍;電熱板濕法消解比微波消解設(shè)備要求低，而且一次可處理大批樣品(趙斌等，2010)。通過加標(biāo)回收試驗(yàn)和國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定，該方法具有速度快、檢出限低、精密度好、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，適合植物樣品中鉍的批量分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 儀器及工作條件

AFS-8120型雙道原子熒光光度計(jì) (北京吉天儀器有限公司);鉍特制空心陰極燈;雙泵斷續(xù)流動(dòng)氫化物發(fā)生以及氣－液分離系統(tǒng)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化后儀器最佳測(cè)量條件見表1。

表1 儀器測(cè)量條件

1．2 標(biāo)準(zhǔn)溶液和主要試劑

(1) 鉍標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：ρ(Bi)=1．000 0 g/L，稱取1．000 0 g金屬鉍(99．99%)，加熱溶解于100 mL濃硝酸，稀釋至1 000 mL，搖勻。此溶液為鉍標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。

(2) 鉍標(biāo)準(zhǔn)溶液：ρ(Bi)=0．040 mg/L，將鉍標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液逐級(jí)稀釋，保持10%的硝酸濃度，得到鉍標(biāo)準(zhǔn)工作液。

(3)KBH4溶液 (20 g/L，2 g/L NaOH 介質(zhì))。

(4)硝酸：分析純。

(5)高氯酸：分析純。

(6)磷酸三丁酯：分析純。

(7)鹽酸：分析純。

(8)HNO3-HC1O4混合酸：量取 200 mL濃HNO3，加入 10 mL HClO4，混勻。

(9)鹽酸：c(HCl)=6 mol/L

1．3 實(shí)驗(yàn)方法

稱取1．0 000 g樣品于50 mL燒杯中，加入20 mL HNO3-HC1O4混合酸，蓋上表面皿，放置過夜。次日在電熱板上加熱消化。樣品蒸至小體積，水沖洗表面皿，蒸至剛冒HC1O4白煙為止。取下稍冷卻，加入2．5 mL 6 mol/L HC1，煮沸，取下冷卻。用去離子水將消化液轉(zhuǎn)入10 mL比色管中，加水定容，搖勻。該溶液直接用HG-AFS法測(cè)定Bi。

1．4 測(cè)定

將標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品一起在原子熒光光度計(jì)上測(cè)定，記錄其熒光強(qiáng)度(I)，用標(biāo)準(zhǔn)曲線法求得樣品中Bi的含量。

2 結(jié)果與討論

2．1 硼氫化鉀濃度的影響

KBH4的濃度影響熒光強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)ρ(KBH4)＜15 g/L時(shí)，熒光強(qiáng)度隨著KBH4濃度的降低而快速下降，且經(jīng)常出現(xiàn)熄火和起火不穩(wěn)現(xiàn)象;當(dāng)ρ(KBH4)＞25 g/L時(shí)，反應(yīng)太劇烈，噪聲大，影響測(cè)定精度;當(dāng)ρ(KBH4)=15～25 g/L時(shí)，火焰穩(wěn)定，熒光強(qiáng)度最大，且基本一致。故選擇ρ(KBH4)=20 g/L。

2．2 消泡劑

植物樣品用 HNO3-HC1O4消解，一般采用微波消解，或在電熱板上反復(fù)多次添加HNO3進(jìn)行消解，對(duì)黏度較大、泡沫多的有機(jī)類樣品進(jìn)行分析時(shí)，記憶效應(yīng)非常嚴(yán)重，重復(fù)測(cè)定精密度差。采用在電熱板上用HNO3-HC1O4對(duì)植物樣品進(jìn)行1次加熱消解，加入消泡劑磷酸三丁酯。當(dāng)在消解樣品中加入消泡劑時(shí)，能夠有效消除泡沫，降低記憶效應(yīng)，但重復(fù)測(cè)定的精密度不理想;將消泡劑直接加入 KBH4溶液時(shí)，不僅能有效消除泡沫，降低記憶效應(yīng)，而且能夠有效提高樣品測(cè)定的精密度。經(jīng)試驗(yàn)，在1 000 mL 20 g/L的KBH4溶液中，加入3滴磷酸三丁酯即可獲得滿意的實(shí)驗(yàn)效果。本實(shí)驗(yàn)采用加入5滴，以確保消除泡沫。

2．3 標(biāo)準(zhǔn)曲線

吸取ρ(Bi)=0.040 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制濃度范圍為0～4．00 μg/L的校準(zhǔn)曲線，其回歸方程：I=117．868 5c+7．998 7。

2．4 檢出限

對(duì)樣品的空白溶液分別測(cè)定12次，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法Bi的檢出限為0．16 ng/g。

2．5 精密度

分別對(duì)國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW10015(菠菜)測(cè)定12次，計(jì)算方法的精密度RSD(表2)。

表2 精密度試驗(yàn)

2．6 準(zhǔn)確度

用本方法處理并分析了GBW10012(玉米)、GBW10014(圓白菜)、GBW10015(菠菜)和GBW10016(茶葉)等國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，并進(jìn)行了加標(biāo)回收試驗(yàn)，(表3、表4)。結(jié)果表明，測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值相吻合，加標(biāo)回收率為98．2% ～101．8%，滿足《地球化學(xué)生物樣品規(guī)范》(DZG 20．10—1991)要求。

表3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析結(jié)果

表4 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

植物樣品中鉍的含量低，通常在10－9級(jí)。原子熒光光度法測(cè)定鉍，具有靈敏度高，精密度好的優(yōu)點(diǎn)，方法檢出限低，能夠滿足植物樣品的分析要求。目前，原子熒光光度法測(cè)定鉍的方法研究尚處于探索階段，還沒有統(tǒng)一的國標(biāo)方法，筆者的研究希望對(duì)國標(biāo)方法的制定有所幫助。

陳殿耿，李華昌，孫齡高．2006．氫化物發(fā)生－原子熒光光譜法測(cè)定高純鋅中砷、銻、鉍［J］．分析試驗(yàn)室，25(8)：38－41．

董麗，陳志兵．2011．AFS測(cè)定土壤中的汞、硒、鉍、砷、銻［J］．地質(zhì)學(xué)刊，35(增刊1)：83 －88．

郝志紅，廖圓圓，任小榮，等．2008．流動(dòng)注射在線離子交換分離富集－氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測(cè)定銅合金中痕量鉍［J］．冶金分析，28(9)：11 －15．

劉丹，李暉，龐國偉．2007．石墨爐原子吸收光譜分析中的鉍原子化機(jī)理研究［J］．化學(xué)研究與應(yīng)用，19(11)：1264－1267．

王小平，馬以瑾，徐元春．2008．原子熒光光譜法測(cè)定不同產(chǎn)地茶葉中 As、Se、Hg和 Bi四種元素含量［J］．光譜學(xué)與光譜分析，28(7)：1653 －1657．

徐勉懿，張濤，潘祖亭．1997．鉍－碘化鉀－羅丹明B－聚乙烯醇體系熒光熄滅法測(cè)定痕量鉍的研究［J］．冶金分析，17(4)：10 －12．

張勝義，謝復(fù)新，倪詩圣，等．1996．Bi－氮雜大環(huán)配合物極譜波的研究——純錫中鉍的測(cè)定［J］．分析試驗(yàn)室，15(4)：47 －49．

趙斌，陳志兵，董麗．2010．氫化物發(fā)生－原子熒光光譜法測(cè)定植物樣品中的汞、硒、砷［J］．巖礦測(cè)試，29(3)：319－321．

Determination of bismuth in plant samples by atomic fluorescence spectrometry

DONG Li1，CHEN Su-lan2，3

(1．Geological Survey of Jiangsu Province，Nanjing 210018，China;2．State Environmental Protection Key Laboratory of Monitoring and Analysis for Organic Pollutants in Surface Water，Nanjing 210036，China;3．Jiangsu Environmental Monitoring Center，Nanjing 210036，China)

A method for a simultaneous determination of bismuth in plant samples by atomic fluorescence spectrometry was developed．The samples were digested with HNO3-HC104and tributyl phosphate was added for an effective elimination of foam，reduction of memory effect and improvement of the accuracy．The method was applied to the determination of trace Bi and based on national standard reference materials and the results were in agreement with the certified values．The recovery test was satisfactory with precision(RSD=12)of 1．50%for Bi．

Hydride generation;Atomic fluorescence spectrometry;Bismuth;Plant samples

O657.3

A

1674－3636(2012)02－0222－03

10．3969/j．issn．1674-3636．2012．02．222

2011－10－26;

2012－02－21;編輯：侯鵬飛

董麗(1970— )，女，工程師，主要從事巖礦分析測(cè)試工作，E-mail：595204266@qq．com