水中砷的測定方法分析

皮文翰(廣東省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊，廣東 肇慶 526060)

在我國，水體污染現(xiàn)象日益嚴重，為了保證水資源的安全，要對水中的有毒物質(zhì)進行測定。在水體污染中，砷是一種常見的有毒元素。砷不僅可以引起人體的慢性中毒，嚴重時還會使人體致癌。我國的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》對飲用水中的砷含量進行了嚴格的控制，測定水中砷元素的含量已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點。

1 比色分析法

比色分析法是測定砷元素常用的一種方法，在實驗室中通常作為其他方法的參照。

1.1 砷斑法

砷斑法又被稱為古蔡氏法，1941年由德國人最先發(fā)明。在砷化氫發(fā)生瓶中，砷可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，被新生態(tài)氫還原為砷化氫氣體，可以利用醋酸鉛棉花去除其中的硫化氫干擾物，然后氣體通過溴化汞試紙時，試紙會產(chǎn)生黃色的斑點，色斑顏色越深代表砷的濃度越高[1]。如果操作無誤，用這種方法可以0.004毫克的砷，但是當(dāng)水中銻的含量超過0.1毫克時，會對砷的測定產(chǎn)生一定的干擾。

有人提出改善砷斑法的試劑管法，將發(fā)生砷化氫的裝置免除，使操作更為簡單，可以有效的提高測定結(jié)果的精確度，但是需要花費更長的反應(yīng)時間。雙氣室打孔砷斑法可以大大增大砷化氫與溴化汞的接觸幾率，取得了很好的抗干擾效果，準(zhǔn)確度也得到了很大的提高。

1.2 分光光度法

分光光度法包括二乙基二硫代氨基甲酸銀法以及砷鉬藍法，在對微量砷進行測定時，分光光度法的靈敏度以及準(zhǔn)確性比較高，是實驗室比較常用的方法，但是測定步驟比較繁瑣，耗費時間較長。

1.2.1 二乙基二硫代氨基甲酸銀法

無砷鋅粒在鹽酸中可以產(chǎn)生新生氫，與砷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)可以生成砷化氫，通過醋酸鉛棉花與二乙基二硫代氨基甲酸銀反應(yīng)，這種方法的靈敏密度為0005毫克/升，但是當(dāng)每升水中的銻超過0.1毫克時，就會對測定結(jié)果產(chǎn)生嚴重的干擾，此時要保持40攝氏度的恒溫，經(jīng)過35分鐘之后才能夠得到穩(wěn)定的比色效果。當(dāng)水污染嚴重時，還要對水樣進行硝解處理。用硼氫化鉀代替鋅?？梢杂行У奶岣叻磻?yīng)的速度，將測定時間縮短到3-10分鐘。

1.2.2 砷鉬藍法

氧化吸收液可以對砷化氫進行吸收，并且使砷氧化成五價砷，然后在酸性介質(zhì)中，五價砷可以與鉬酸銨生成黃色雜多酸，經(jīng)過還原反應(yīng)后，就可以生成砷鉬藍[2]。用分光光度計測定可以得到較準(zhǔn)確的測定結(jié)果，且靈敏度較好。這種方法經(jīng)過改進之后，測定步驟更加符合標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范，結(jié)果也更加的準(zhǔn)確可靠。

砷鉬酸與磷鉬雜多酸相類似，與堿性染料反應(yīng)生成的絡(luò)合物在水相中及其不穩(wěn)定，將磷鉬酸轉(zhuǎn)化成砷鉬藍以后，再以孔雀綠顯色，這時水相的穩(wěn)定性得到顯著的提高。

2 簡易方法

環(huán)境污染不斷嚴重，有時進行水質(zhì)監(jiān)測需要在野外完成，這就要求找到快速可靠的檢測方法，實現(xiàn)對水中砷的準(zhǔn)確測定。

2.1 試劑管法

在進行三價砷的測定時，樣品如果長時間的放置就會出現(xiàn)假陽性的缺點，為了克服這種缺點，可以將四甲基聯(lián)苯胺試劑裝入毛細管中，然后再將毛細管裝入到聚乙烯塑料管中。通過改進之后，測定的速度更加迅速，同時可以保持試劑的穩(wěn)定提高靈敏度以及測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2 棉紗顯色塊法

將亞甲蘭碘化物試管比色法比較穩(wěn)定，進行改進之后可以在野外實現(xiàn)對砷的準(zhǔn)確測定，亞甲蘭碘化物是難溶固體，可以將其吸附到紗布上做成檢測用的棉紗塊，這時，棉紗塊是灰褐色的，進行水質(zhì)檢測時，如果載體變成藍色則可以確定為陽性，反之載體不變色為陰性[3]。其靈敏度較高，基本已經(jīng)可以達到暫定飲用水保準(zhǔn)。

2.3 硅膠檢測管法

將粒徑不同的硅膠按照一定的比例與二乙基二硫代氨基甲酸銀均勻混合，裝入3毫米直徑的玻璃管中，長度約為50毫米，讓其吸收砷化氫氣體，這時，硅膠會變色，呈現(xiàn)出鮮明的紅褐色，觀察其變色的長度就可以知道砷的含量。但是測定一次需要的時間較長，一般為30分鐘以上。用檢測管法也可以分析水中的微量砷，以充填浸泡氯金酸的硅膠管為基礎(chǔ)，將使用的無砷鋅粒用硼氫化鉀代替，砷化氫可以與氯金酸進行化學(xué)反應(yīng)，這時的硅膠就會變成紫色。使用這種方法，可以測出0.02毫克/升的砷。

3 儀器分析法

儀器分析法也是測定水中砷的有效方法，靈敏度較高，測定結(jié)果較為準(zhǔn)確，近年來，儀器分析法得到快速的發(fā)展，在院校、廠礦等實驗室中應(yīng)用較廣。

3.1 原子吸收光譜法：初期主要采用的是空氣乙炔焰，其靈敏度較低，為了彌補該法靈敏度不高的缺點，無火焰法開始發(fā)展起來，這種方法的靈敏度得到了很大的提高。并且反應(yīng)速度快，干擾因素比較少。在水樣中，當(dāng)堿金屬的含量超過砷含量的一百倍時，其靈敏度也不會受到干擾。

3.2 中子活化法：此種方法最大的優(yōu)點是靈敏度較高。

3.3 極譜法：靈敏度較高是極譜法的優(yōu)勢，但是這種方法的操作過程較為復(fù)雜，可以用催化極譜波測砷，這樣可以在保持較高的靈敏度的基礎(chǔ)上，有效的解決樣品中干擾元素的分離問題，從而在很大程度上簡化操作步驟。

3.4 射線熒光分析法：這種方法的靈敏度不高，但是操作方法極為簡單，可以實現(xiàn)對多種元素的同時測定。

[1]呂小虎.水中砷的測定方法[J].環(huán)境科學(xué)叢刊,1990,02:37-41.

[2]陳玉蘭.對水中砷測定方法的改進及比較分析[J].中外醫(yī)學(xué)研究,2011,21:189-190.

[3]張靜,胡衛(wèi)華,耿振新.水中砷測定最佳溫度的探討[J].河南預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2009,01:34+37.