原子熒光光譜法測(cè)定環(huán)境空氣中銻

顧志勇

（大豐市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，江蘇 大豐 224100）

原子熒光光譜法測(cè)定環(huán)境空氣中銻

顧志勇

（大豐市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，江蘇 大豐 224100）

采用過氯乙烯濾膜采集環(huán)境空氣中銻，鹽酸 －氫氟酸混酸體系微波消解濾膜，原子熒光光譜法測(cè)定銻。方法前處理操作過程簡(jiǎn)單、省時(shí)、酸用量少、環(huán)境污染小，方法的靈敏度和準(zhǔn)確度都有很大的提高。采樣體積為300L時(shí)，空氣中銻的最低檢出質(zhì)量濃度為0.002mg／m3。

原子熒光光譜法；環(huán)境空氣；微波消解；銻；測(cè)定

銻的空氣污染主要來自冶煉、采礦，生產(chǎn)阻燃劑和制造電池中的合金材料，滑動(dòng)軸承和焊接劑的生產(chǎn)。銻和它的許多化合物有毒，因此對(duì)環(huán)境空氣中銻的監(jiān)測(cè)是有必要的。目前，我國(guó)現(xiàn)有空氣和廢氣中銻的測(cè)定方法為 5－Br－PADAP分光光度法［1］，該方法操作繁瑣，化學(xué)反應(yīng)步驟多，靈敏度低。微波消解具有完全、快速、低空白等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各類樣品的處理。本文采用過氯乙烯濾膜采集樣品后微波消解，原子熒光光譜法測(cè)定環(huán)境空氣中的銻。本方法用酸量少、消解液不易受玷污，方法靈敏度高，精密度和準(zhǔn)確度良好。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

AFS－2300型原子熒光分光光度計(jì)；銻特種空心陰極燈；MDS－8型微波消解儀；青島嶗山空氣采樣器；過氯乙烯濾膜。

氫氟酸、鹽酸、硼氫化鉀、氫氧化鈉、硫脲：均為優(yōu)級(jí)純；銻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液 （100mg／L，國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心），使用時(shí)用5%鹽酸溶液稀釋至濃度 100μg／L銻標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液；1.0%硼氫化鉀和 0.1%氫氧化鈉混合再生液；5%鹽酸載流液；10%硫脲溶液。試驗(yàn)用水均為二次去離子水。

1.2 儀器工作條件

燈電流：60mA；負(fù)高壓：280V；原子化器高度：10mm；載氣流量：400ml／min；屏蔽氣流量：1000ml／min；注入量：0.5ml；信號(hào)類型：峰面積。微波消解程序見表 1。

1.3 采樣和樣品處理

空氣中銻樣品采集參照 《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法 （第四版）》總懸浮顆粒物采樣方法。將過氯乙烯濾膜 “毛”面朝上安裝在采樣夾內(nèi)，以5L／min流量采集1h空氣樣品。采樣后，用鑷子取下濾膜，塵面朝里，對(duì)折兩次，疊成扇形，夾在原襯紙中間，放回原紙袋，記錄采樣條件［1］。將采過樣的濾膜剪碎放入微波消解管中，用少量水潤(rùn)濕后加入6ml鹽酸和2ml氫氟酸在微波消解儀中進(jìn)行消解后，將消解管放在恒溫加熱器中加熱趕酸，酸霧去除后，取下稍冷，加入5%鹽酸溫?zé)崛芙饪扇苄詺堅(jiān)?，轉(zhuǎn)移到50ml容量瓶中，冷卻后加入 5ml 10%硫脲溶液再用5%鹽酸溶液定容至標(biāo)線，搖勻，供測(cè)定。取同批號(hào)兩個(gè)過氯乙烯濾膜，按以上條件同時(shí)制備空白溶液。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)線曲線繪制和樣品測(cè)定

吸取濃度為 100μg／L的銻使用液1.00、3.00、5.00、10.00、15.0ml加入100ml容量瓶中，再加入5ml 10%硫脲溶液，用 5%鹽酸稀釋至刻度后混勻，溶液中銻濃度分別為 1.00、3.00、5.00、10.00、15.0μg／L。按1.2儀器工作條件，輸入有關(guān)參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度，儀器預(yù)熱30min后測(cè)定，按儀器操作步驟進(jìn)行分析。在此測(cè)量條件下，銻的質(zhì)量濃度在1.00～15.0μg／L范圍內(nèi)呈線性，線性回歸方程 Y ＝328.147X－5.917，相關(guān)系數(shù)r＝0.9997。

按標(biāo)準(zhǔn)系列相同操作條件測(cè)定樣品和空白對(duì)照消解液，測(cè)定的樣品的吸光值減去空白樣品的吸光值后，由標(biāo)準(zhǔn)曲線查出樣品銻的質(zhì)量濃度。

2.2 檢出限

對(duì)全程序空白樣品連續(xù)測(cè)定15次，取后11次測(cè)定的熒光強(qiáng)度值統(tǒng)計(jì)空白測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差 SD為1.129μg／L，以公式L（檢出限） ＝κS／K計(jì)算，式中k＝3、K為方法靈敏度（既標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率）。計(jì)算出銻的檢出限為 0.01μg／L。在采樣體積為 300L的條件下，銻最低檢出質(zhì)量濃度為0.002mg／m3。

2.3 微波消解條件優(yōu)化

本實(shí)驗(yàn)考察了硝酸－氫氟酸、硝酸 －氫氟酸 －鹽酸、鹽酸 －氫氟酸等消解體系對(duì)試驗(yàn)的影響，經(jīng)試驗(yàn)，采用鹽酸－氫氟酸體系消解樣品效果較好，用酸量少。微波法消解需加入6ml鹽酸和2ml氫氟酸，消解耗時(shí)約25min，冷卻后在恒溫加熱器上的趕酸耗時(shí)約40min。而采用電熱板消解，共需加入硝酸20ml、硫酸7ml、高氯酸10ml、鹽酸12ml，消解耗時(shí)超過 6 h。由此可見，采用微波消解，比傳統(tǒng)的電熱板消解節(jié)約了試劑和時(shí)間，避免了大量酸霧的產(chǎn)生。

在微波消解過程中，微波消解程序3的溫度設(shè)置較為重要，過低的消解溫度或保持時(shí)間過短都會(huì)使測(cè)定結(jié)果精密度和準(zhǔn)確度較差。試驗(yàn)表明，當(dāng)消解溫度 ＜180℃，樣品的測(cè)定值偏低；設(shè)置為 180 ～190℃時(shí)，鹽酸 －氫氟酸微波消解體系能使過氯乙烯濾膜及空氣中的顆粒物完全溶解，不具有殘留物質(zhì)。

2.4 共存離子的影響

在原子熒光光譜法測(cè)定過程中，有文獻(xiàn)報(bào)道多種共存元素會(huì)對(duì)原子熒光光譜法測(cè)定產(chǎn)生干擾［2］。在分析過程中，消解液中銅、鐵、錫、鉻等金屬離子對(duì)銻的測(cè)定產(chǎn)生干擾。消解液中加入硫脲溶液使銻元素還原為三價(jià)銻離子，在酸性介質(zhì)中加入硼氫化鉀溶液，使溶液中三價(jià)銻與硼氫化鉀進(jìn)行反應(yīng)，生成氣態(tài)三氫化銻，而與銅、鐵、錫、鉻等金屬離子分離。

2.5 精密度與加標(biāo)回收試驗(yàn)

取18個(gè)空白過氯乙烯濾膜，按 6個(gè)一組分成3組，每組分別加入1.00ml、2.00ml、3.00ml銻標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液后，放置過夜。次日消解后定容至50ml后，每 組銻 的 濃 度 分別 為 2.00、4.00、6.00μg／L，進(jìn)樣分析測(cè)得的結(jié)果和加標(biāo)回收率見表2。3組樣品的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均 ＜7%，回收率在94.2% ～104.0%。

3 結(jié)語

本實(shí)驗(yàn)采用過氯乙烯濾膜采集環(huán)境空氣中銻，硝酸 －氫氟酸混合微波消解樣品。實(shí)驗(yàn)表明用微波消解樣品，原子熒光光譜法測(cè)定銻，方法操作簡(jiǎn)便，靈敏度高，分析速度快，線性相關(guān)系數(shù)好，精密度、回收率等各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)均符合分析測(cè)試質(zhì)量控制要求，適合用于環(huán)境空氣中微量銻的監(jiān)測(cè)。

［1］本書編委會(huì).空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法指南（第四版）［M］.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2004.

［2］郭小偉，李立.氫化物 －原子吸收和原子熒光法中的干擾及其消除 ［J］.分析化學(xué)，1986，14（2）：151－158.

Antimony Determination by Atomic Fluorescence Spectrometry

GU Zhi－yong
（Dafeng Environmental Monitoring Station，Dafeng Jiangsu 224100 China）

Antimony in air was sampled using perchloroethylene filter.The filter was dipped into hydrochloric acid and hydrofluoric acid system and digested by microwave.Atomic fluorescence spectrometry was used to detect antimony after.This process is simple and time－saving with easy pretreatment，less amount of acid，and less negative impacts on environment.In addition，the accuracy and precision of the process is better than previous methods. The detection limit of antimony in air is 0.002mg／m3when the volume of air sample is 300 liters when this process was applied.

atomic fluorescence spectrometry；ambient air；microwave digestion；antimony；detect

X83

A

1673－9655（2014）04－0081－02

2014－03－10

顧志勇 （1967－），男，漢族，江蘇大豐人。大豐市環(huán)境監(jiān)測(cè)站工程師。