飲水中的砷汞硒測定

劉微微

【摘要】砷汞硒是各種水體中的一種毒理指標，對人的身，體有害。飲水指的是不經(jīng)過任何處理就可以喝的水，如：純凈水、礦物質水、山泉水等。水是人體的生命之源，人每天都要消耗大量的水，而這些消耗的水中有大約一半是人直接飲用的。隨著人們越來越注重飲食健康，飲水的安全也成了人們關注的熱點。本文分析飲水中的有害化學元素砷汞硒測定。

【關鍵詞】飲水；砷汞硒；原子熒光法；測定

汞、硒、砷都是一種化學元素，汞也就是我們俗稱的水銀，它一種有毒的銀白色一價和二價重金屬元素，它是常溫下唯一的液體金屬，常常用于電學儀器、控制設備、溫度計、汞鍋爐、汞氣燈等。

硒是一種非金屬化學元素，可以用作光敏材料、電解錳行業(yè)催化劑、動物體必需的營養(yǎng)元素和植物有益的營養(yǎng)元素等一般硒搭配五味子制作養(yǎng)肝片，有保肝護肝功能。

砷是一種有毒的類金屬，并有許多的同素異形體，砷與其化合物被運用于農藥、殺蟲劑和合金中。這三種化學元素在水體中屬于毒理學的指標，在我國的水體質量的檢測中必檢的項目。雖然說人體是需要一定的硒、砷，但是不能過量，過量會引起中毒現(xiàn)象，危害人體健康。

一、測定水體的汞砷硒的方法

水體中的汞砷硒的檢測是我國大部分水體中必檢的項目，飲水是人們日常生活用水，是可以直接喝的水，這種水的要求比較高，如果水體中的汞砷硒含量過高就會影響人的身體健康，會造成中毒現(xiàn)象。因此，在飲水中，對汞砷硒的檢測是必備的項目。隨著科學技術的不斷發(fā)展，飲水中測定汞砷硒的方法也是越來越多，如：原子吸收光譜法、分光光度法、比色法、原子熒光光譜法等。本文詳細解說三種檢測方法：

（一）原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是基于氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子對紫外光和可見光范圍的相對應原子共振輻射線的吸收強度來定量被測元素含量為基礎的分析方法，是一種特定氣態(tài)原子對光輻射的吸收的方法。原子吸收光譜法是上世紀50年代中期出現(xiàn)并逐漸發(fā)展起來的一種新型的儀器分析方法，在冶金、機械、化工、食品等方面得到了廣泛的運用，它主要適用于樣品中的微量及痕量組分分析。

每一種元素的原子不僅可以發(fā)射一系列特征譜線，也可以吸收與發(fā)射線波長相同的特征譜線。當光源發(fā)射的某一特征波長的光通過原子蒸氣時，即入射輻射的頻率等于原子中的電子由基態(tài)躍遷到較高能態(tài)（一般情況下都是第一激發(fā)態(tài)）所需要的能量頻率時，原子中的外層電子將選擇性地吸收其同種元素所發(fā)射的特征譜線，使入射光減弱。

由于原子能級是量子化的，因此，在所有的情況下，原子對輻射的吸收都是有選擇性的。由于各元素的原子結構和外層電子的排布不同，元素從基態(tài)躍遷至第一激發(fā)態(tài)時吸收的能量不同，因而各元素的共振吸收線具有不同的特征。

（二）原子發(fā)射光譜法

原子發(fā)射光譜法是依據(jù)各種元素的原子或離子在熱激發(fā)或電激發(fā)下，發(fā)射特征的電磁輻射，而進行元素的定性與定量分析的方法，是光譜學各個分支中最為古老的一種。元素波長的光線可以表現(xiàn)出元素的某些特征，原子發(fā)射光譜法就是利用一定的儀器和手段來獲得元素的光譜，對獲得的光譜進行分析，得出結論。原子發(fā)射光譜法是一個適用范圍非常廣的方法，無論是固體還是液體的樣品，都可以直接進行分析，而且對一個樣品中的不同元素也可以同時進行分析判斷。

（三）原子熒光光譜法

原子熒光光譜法是介于原子發(fā)射光譜和原子吸收光譜之間的光譜分析技術，它的基本原理是基態(tài)原子（一般蒸汽狀態(tài)）吸收合適的特定頻率的輻射而被激發(fā)至高能態(tài)，而后激發(fā)過程中以光輻射的形式發(fā)射出特征波長的熒光。

物質吸收電磁輻射后受到激發(fā)，受激原子或分子以輻射去活化，再發(fā)射波長與激發(fā)輻射波長相同或不同的輻射。當激發(fā)光源停止輻照試樣之后，再發(fā)射過程立即停止，這種再發(fā)射的光稱為熒光，原子熒光光譜法具有很高的靈敏性，校正曲線的線性范圍寬，能進行多元素的同時測定，相對于原子吸收光譜法和原子發(fā)射光譜法而言，目前已經(jīng)檢測出有20多種元素的檢測中，原子熒光光譜法的效果更佳。目前，原子熒光光譜法主要應用于環(huán)境科學、水質、醫(yī)學、礦物等方面的分析檢測。

二、汞砷硒測定前水樣處理

在對水體中的汞、砷、硒進行檢測時，不能直接進行，需要采取一定措施手段：

（一）汞的水樣前處理

將樣品搖勻，取10—20ml水樣，移入50ml的比色管，然后在依次加入1.5ml濃硫酸、（1+1）硝酸溶液1.5ml、4m15%的高錳酸鉀溶液、5%過硫酸鉀溶液4ml，然后將比色管放入沸水中，使得樣液在沸水的狀態(tài)下保溫一小時后，取出進行冷卻，在要測定時，邊搖邊滴加20%鹽酸羥胺溶液，直到剛好使過剩的高錳酸鉀褪色及氧化錳全部溶解為止，加水稀釋至刻度，同時做空白。

（二）砷的水樣前處理

取水樣40—50ml到比色管中，加入5ml的濃鹽酸，0.5m140%的碘化鉀，0.5ml 5.0%的抗壞血酸，蒸餾水定容至50ml，在室溫放置15分鐘，上機測定。

（三）硒的水樣前處理

取水樣25—50ml到比色管中，加入12.5ml濃鹽酸，然后加熱，在沸水環(huán)境下過5—10分鐘后，取出冷卻，然后再加入5m15%硫脲+5%抗壞血酸，蒸餾水定容，靜置20分鐘，待測。

這三種水體前處理的方法是針對于單獨元素的處理的，在同一水體中要對這三種元素進行同時測定時，采取的方法又是不同的。

三、材料和方法

原子熒光法具有靈敏性高、操作分析簡單的優(yōu)點，本文重點分析原子熒光光譜法在水體汞砷硒的檢測中的應用。

（一）儀器和試劑

采用AFS-3100雙道原子熒光光譜儀；汞砷硒空心極陰燈。汞、砷標準儲備液各準備100mg/L，再準備500mg/L硒標準儲備液，還有高濃度的鹽酸、氬氣。

在實驗中需要用到的一些化學藥品主要有：2%的硼氫化鉀溶液，準備10g；5%硫脲+5%的抗壞血酸也是準備10g。這些材料都是現(xiàn)配現(xiàn)用的，將10g的硼氫化鉀和2.5g的氫氧化鉀溶于200ml的純水中，是必須是清液，不能有任何雜質，然后在繼續(xù)用純水對溶液進行稀釋，稀釋到500ml。5%硫脲+5%的抗壞血酸準備10g放入100ml的純水中，然后繼續(xù)用純水進行稀釋，稀釋到200ml。對于汞砷硒的標準儲備液的使用中，汞砷硒標準儲備液各取10mg/L，用純水進行稀釋，稀釋到10ml，然后對于這些稀釋液中汞和硒的稀釋液各取2ml重新進行稀釋，稀釋到100ml，而砷的稀釋液是取10ml稀釋到100ml。

（二）測定步驟

取樣品水樣50ml到容量瓶中，然后再加入5ml的濃鹽酸、砷和硒中加入5m15%硫脲+5%抗壞血酸溶液，用純水稀釋至100ml，然后再對樣品中的各個元素的負高壓、燈電流、空氣流量、輸氣流量、積分時間、積分方式等進行分析比對研究。

四、結論分析

對于樣品中的汞砷硒濃度的計算是有一定的公式的，砷和硒的計算公式是：P=（P₁×v₁）/v×f，在這個公式中，P是待檢測的濃度，ug/L；P₁是校準曲線上查的試樣中待測組份的濃度，ug/L；v是試樣的體積，ml；f是稀釋比；v₁是試樣中的定容體積，ml。而汞的濃度計算方式有所不同，是：P=P₁×f。這樣就可以根據(jù)實驗中的各個數(shù)據(jù)資料得出樣品中各個元素的濃度了，在實驗中，各個步驟到需要嚴格按照要求來，而各種溶液的配置也需要注意，要一步步進行下來。在對干擾項的排除時，也需要綜合考慮問題，要力求獲得的數(shù)據(jù)資料的高精度。在飲水中的汞砷硒的含量是有嚴格規(guī)定的，不合格的是不能直接飲用的，是需要進行相關的改良的，保證水質能夠達到飲水的質量。

結束語

飲水是人們日常生活用水，人每天都需要消耗和吸收很多水，這是維持人的生命機能的重要物質，水質對人的身體健康會起到很大的影響作用，不同的水養(yǎng)出不同的人。水體中的汞砷硒的含量是有一定的指標的，過量了就會影響人的身體健康。我國就曾出現(xiàn)過一些飲水中汞砷硒含量過高的飲水安全例子。對于水體中汞砷硒濃度的測定，目前已經(jīng)有很多的方法了，隨著科學技術水平的提高，人們對化學元素的認識會更加透徹，對水體中化學元素的測定儀器方法也會越來越多，越來越精確。