原子熒光法測(cè)水中汞的影響因素分析

王靜

摘要介紹了原子熒光光度計(jì)測(cè)定水中汞的影響因素及解決方法、注意事項(xiàng)

關(guān)鍵詞原子熒光光度計(jì)影響因素

中圖分類號(hào)： P111.45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

汞（Hg）及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，可在體內(nèi)蓄積。進(jìn)入水體的無機(jī)汞離子可轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘愿蟮挠袡C(jī)汞，經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體，引起全身中毒。[1]因此，汞是我國污染排放總量控制中的重要指標(biāo)之一。

冷原子吸收法、冷原子熒光法和原子熒光法是測(cè)定水中微量、痕量汞的特效方法，[2]雖然這幾種方法都具有抗干擾能力強(qiáng)，靈敏度高的特點(diǎn)，但是原子熒光光度計(jì)的檢出限比另兩種更低，測(cè)量范圍更大，因此在實(shí)際分析工作中常運(yùn)用原子熒光光度計(jì)測(cè)量各種水質(zhì)中的汞含量。

由于原子熒光光度計(jì)靈敏度很高，加之汞元素在水中是微量或痕量，極易揮發(fā)的特性，因此受到了各種因素的影響和干擾；分析人員應(yīng)從實(shí)驗(yàn)用水、玻璃器皿、實(shí)驗(yàn)試劑、儀器條件等多方面來避免這些影響因素。

1 實(shí)驗(yàn)用水

實(shí)驗(yàn)用水的質(zhì)量嚴(yán)重影響試劑空白的穩(wěn)定，因此整個(gè)測(cè)定過程用水都要求用二次蒸餾水，其電阻值應(yīng)在18MΩ以上，可以選用市售較好的實(shí)驗(yàn)室用超純水機(jī)，其出水即可達(dá)到要求。

2 玻璃量器

原子熒光光度計(jì)測(cè)汞時(shí)所用的玻璃容器及各移液管、刻度管等所有量器使用前均需全部在（1+1）的硝酸溶液中浸泡12小時(shí)以上，然后用自來水清洗，最后要用二次蒸餾水沖洗干凈備用。若各量器清洗不凈，引進(jìn)污染，就會(huì)直接造成實(shí)驗(yàn)空白值增高，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。因此，此過程不可省略，必須嚴(yán)格執(zhí)行。但需注意一點(diǎn)，浸泡各玻璃量器的酸液需單獨(dú)配置、使用，并及時(shí)更換，且玻璃量器禁止與其他分析項(xiàng)目的量器混用，以免造成交叉污染，影響測(cè)定。

3 試劑的影響

3.1實(shí)驗(yàn)用酸

此實(shí)驗(yàn)中除浸泡玻璃量器的酸為分析純，其他酸均為優(yōu)級(jí)純及以上。依據(jù)原子熒光光度計(jì)測(cè)定原理，其反應(yīng)是在酸性介質(zhì)中完成的，即5%鹽酸載液，若酸的純度降低或含有其他雜質(zhì)，便會(huì)導(dǎo)致空白增高、波動(dòng)大，甚至上機(jī)時(shí)的熒光強(qiáng)度能超過1000或更多，使實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。

實(shí)驗(yàn)中如果出現(xiàn)空白過大，并且已排除實(shí)驗(yàn)用水、玻璃量器、儀器等原因，應(yīng)考慮調(diào)換所用的酸，經(jīng)調(diào)換合格酸液后，空白即回復(fù)正常。建議有條件實(shí)驗(yàn)室，在此實(shí)驗(yàn)中可全部選用優(yōu)級(jí)純的酸，因?yàn)樗泄蠖嗍俏⒘炕蚝哿康模骋徊降挠绊?，可能?huì)造成最終結(jié)果的嚴(yán)重偏離。

特別注意，每批實(shí)驗(yàn)用酸均應(yīng)進(jìn)行空白測(cè)試，熒光強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，不能使用。并且，實(shí)驗(yàn)中載液、樣品處理、校準(zhǔn)曲線配制要保持用同一批、同一瓶酸，使實(shí)驗(yàn)用酸的影響降到最低。

3.2還原劑

一般熒光光度計(jì)使用的還原劑是硼氫化鉀-氫氧化鉀或硼氫化鈉-氫氧化鈉。其配置的濃度大小和保存的時(shí)間長短都會(huì)使熒光強(qiáng)度大幅波動(dòng)，因此其配制和保存應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：⑴由于硼氫化鉀（鈉）濃度越大，越容易產(chǎn)生過多的氫,并引起液相、氣相干擾，靈敏度降低,因此還原劑中硼氫化鉀（鈉）濃度盡量保持低濃度⑵低濃度的硼氫化鉀（鈉）需加入氫氧化鉀（鈉）來固定，但氫氧化鉀（鈉）加入量太大則破壞酸性反應(yīng)介質(zhì)，因此配制時(shí)應(yīng)掌握好兩者比例。⑶經(jīng)筆者實(shí)踐，按照2%（W/V）硼氫化鈉與5%氫氧化鈉的比例進(jìn)行配置即能滿足日常汞元素測(cè)量。⑷配制時(shí)需將硼氫化鈉放入已溶解的氫氧化鈉溶液中，因氫氧化鈉對(duì)硼氫化鈉起到保存劑的作用，否則硼氫化鈉溶于水后劇烈反應(yīng)生成氫氣使其還原能力降低，從而影響對(duì)樣品的還原作用。⑸還原劑腐蝕性強(qiáng)，但穩(wěn)定性差，冰箱保存約2～3天，因此，要求臨用現(xiàn)配。⑹硼氫化鈉易潮解，潮解便失效，應(yīng)在干燥器內(nèi)保存。⑺配制好的還原劑應(yīng)裝入細(xì)口瓶中，減少與空氣的接觸面，減少環(huán)境對(duì)其污染。

4 儀器因素

4.1 儀器條件

筆者所操作儀器為北京科創(chuàng)海光儀器有限公司生產(chǎn)的原子熒光光度計(jì)AFS-230E雙道原子熒光光度計(jì)，含自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及儀器分析方法手冊(cè)，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，確定了如下圖表的汞測(cè)試條件：

光電倍增管負(fù)高壓 280V NaBH4濃度 0.2%

總燈電流 15mA 原子化高度 10mm

輔助燈電流 0mA 讀數(shù)時(shí)間 10s

載氣流量（Ar氣） 400mL/min 延遲時(shí)間 1s

屏蔽氣流量（Ar氣） 1000mL/min 測(cè)量方式 峰面積

[3]

4.2 儀器使用與維護(hù)

原子熒光光度計(jì)測(cè)汞時(shí)應(yīng)每次提前開機(jī)預(yù)熱，因?yàn)楣療羰顷枠O燈，容易受到外界溫度、濕度的影響，致使檢測(cè)時(shí)的熒光強(qiáng)度易發(fā)生漂移，若提前預(yù)熱好，便可消除漂移現(xiàn)象。所以，分析汞時(shí)，要按照開機(jī)程序開機(jī)，并要求在測(cè)量模式下運(yùn)行才能真正的達(dá)到預(yù)熱效果。特別注意，在開機(jī)前需調(diào)好原子化高度然后再開機(jī)，元素?zé)袅梁?，必須重新調(diào)整“光斑”，將元素?zé)粽{(diào)整在最佳位置，再點(diǎn)火。否則，會(huì)因?yàn)樵責(zé)粑恢貌粚?duì)，空白熒光強(qiáng)度變高，影響測(cè)定結(jié)果。

原子熒光光度計(jì)每次使用完畢后要嚴(yán)格按以下步驟清洗管路：⑴在樣品測(cè)試狀態(tài)下，讓載流液和還原劑進(jìn)入管路進(jìn)行殘留樣品清洗，直至熒光強(qiáng)度值穩(wěn)定⑵將載液進(jìn)樣毛細(xì)管和還原劑進(jìn)樣毛細(xì)管放入純水中運(yùn)行，洗掉管路中殘液，直至熒光強(qiáng)度穩(wěn)定⑶最后，將兩毛細(xì)管置于空氣中，運(yùn)行至殘液全部流出幾乎無積液。關(guān)機(jī)，打開泵壓塊，并把二級(jí)氣液分離器中積液倒出。

若不進(jìn)行這一操作，就可能產(chǎn)生模擬圖形為駝峰或波浪峰、還原管路堵塞等現(xiàn)象，無法正常工作，減少儀器使用壽命。

5 校準(zhǔn)曲線

樣品測(cè)定時(shí)應(yīng)根據(jù)儀器靈敏度及樣品的大約含量選擇適合的校準(zhǔn)曲線范圍，使樣品最終測(cè)定值能在所選曲線范圍內(nèi)，進(jìn)而得出準(zhǔn)確的結(jié)果，不會(huì)因?yàn)榍€范圍不合適導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。

鑒于汞元素的特殊性，建議校準(zhǔn)曲線每次現(xiàn)配，并與樣品使用用一批試劑，同一時(shí)間段測(cè)量，以保證結(jié)果的準(zhǔn)確度。因?yàn)槠錁?biāo)準(zhǔn)系列隨時(shí)間變化濃度逐漸降低，整體線性也越來越差，所以校準(zhǔn)曲線應(yīng)保持與樣品同步測(cè)量。

6 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

汞普遍存在于我們生活的環(huán)境當(dāng)中，并且在室溫大于30℃時(shí)，幾乎全部揮發(fā)到空氣當(dāng)中。因此，我們實(shí)驗(yàn)室中日光燈的照射、分析人員所使用的化妝品、或破碎的溫度計(jì)、或排氣不暢等等原因均可對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響?？刹扇〖哟笈欧帕?，嚴(yán)格控制室溫，分析操作人不擦化妝品等措施來降低這些環(huán)境影響因素。

[1]國家環(huán)?？偩帧端蛷U水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì)，水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）增補(bǔ)版.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002

[2]國家環(huán)?？偩帧端蛷U水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì)，水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）增補(bǔ)版.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002

[3]北京海光儀器公司（內(nèi)部資料）.原子熒光光度計(jì)分析方法手冊(cè)[M].2011