氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定農(nóng)田灌溉水中砷含量

楊　櫻，鄧曉科，雷開菊，李　慶

(1.四川省自貢市農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測檢驗中心，四川 自貢 643000；2.四川省自貢市大安區(qū)農(nóng)牧林業(yè)局，四川 自貢 643000；

3.四川省富順縣農(nóng)牧業(yè)局，四川 富順643200)

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氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定農(nóng)田灌溉水中砷含量

楊櫻1，鄧曉科2，雷開菊3，李慶1

(1.四川省自貢市農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測檢驗中心，四川 自貢 643000；2.四川省自貢市大安區(qū)農(nóng)牧林業(yè)局，四川 自貢 643000；

3.四川省富順縣農(nóng)牧業(yè)局，四川 富順643200)

摘要：采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定農(nóng)田灌溉水中砷的含量。水樣經(jīng)硝酸溶液消解，用50 g/L硫脲-抗壞血酸混合溶液預(yù)還原，在鹽酸(10+90)溶液中，加入10 g/L硼氫化鉀溶液使與溶液中砷離子反應(yīng)生成氫化物。砷的質(zhì)量濃度在125 μg/L以內(nèi)與其熒光強(qiáng)度呈線性關(guān)系。方法的檢出限(3s/k)為0.0372 μg/L，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=7)為2.47%。應(yīng)用此方法分析了3個農(nóng)田灌溉水樣品中砷的含量，加入砷標(biāo)準(zhǔn)溶液做回收試驗，測定回收率在95.3%~104.7%之間，測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)均小于2.0%。

關(guān)鍵詞：氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法；砷；農(nóng)田灌溉水

砷的化合物均有劇毒，人體攝入的砷會在人體內(nèi)蓄積，且不易排出體外，從而引起砷中毒。因此，嚴(yán)格控制農(nóng)田灌溉水中砷含量，減少砷污染來源，對確保農(nóng)作物正常生長，保障食品安全，具有十分重要的意義[1-2]。

水中砷的測定方法有分光光度法、原子吸收光譜法、x射線熒光法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、原子熒光光譜法等[3-5]。氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法具有檢出限低，靈敏度高和重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，已逐漸應(yīng)用于砷的測定[6]。本研究用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定農(nóng)田灌溉水中砷的含量。

1 試驗部分

1.1儀器與試劑

AF-610B原子熒光光譜儀，砷空心陰極燈。

砷標(biāo)準(zhǔn)溶液：臨用前用鹽酸(5+95)溶液逐級將100mg/L砷標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液稀釋配成125μg/L。

硼氫化鉀溶液:10g/L。

硫脲-抗壞血酸混合溶液：50g/L。

所用其他試劑均為優(yōu)級純，試驗用水為超純水(電阻率為18.2MΩ·cm)。

所有玻璃儀器均用硝酸(1+1)溶液浸泡過夜，用水反復(fù)沖洗干凈，最后用超純水潤洗并烘干備用。

1.2儀器工作條件

光電倍增管負(fù)高壓240V，主陰極電流40mA，輔助陰極電流20mA，載氣流量800mL/min，測量方式為峰面積，延遲時間3s，讀數(shù)時間15s，硼氫化鉀加入時間20s，進(jìn)樣體積2mL，測量方式為標(biāo)準(zhǔn)曲線法。

1.3試驗方法

1.3.1清潔透明的水樣準(zhǔn)確量取5.0mL水樣置于25mL比色管中，依次加入鹽酸(1+1)溶液5.0mL，硫脲-抗壞血酸混合溶液2.5mL，補(bǔ)水至刻度并混勻。放置30min后，按儀器工作條件進(jìn)行測定。同時制備并測定樣品空白。

1.3.2較渾濁或基體干擾較嚴(yán)重的水樣準(zhǔn)確量取5.0mL水樣置于50mL錐形瓶中，加硝酸10mL，搖勻后置于電熱板上加熱消解至近干并澄清，注意避免炭化變黑。冷卻后，轉(zhuǎn)入25mL比色管中，依次加入鹽酸(1+1)溶液5.0mL，硫脲-抗壞血酸混合溶液2.5mL，補(bǔ)水至刻度并混勻。放置30min后，按儀器工作條件進(jìn)行測定。同時制備并測定樣品空白。

2結(jié)果與討論

2.1反應(yīng)介質(zhì)和酸度的選擇

在測定元素的過程中，反應(yīng)介質(zhì)一般可以使用鹽酸、硫酸和硝酸。硝酸是一種氧化性的強(qiáng)酸，會消除測定某類元素所加入的預(yù)還原作用。硫酸在測定鹽分含量較高的樣品時，會產(chǎn)生大量硫酸鹽沉淀，造成待測元素的共沉淀，降低檢測結(jié)果。因此，試驗選擇具有還原性的鹽酸作為反應(yīng)介質(zhì)。試驗結(jié)果表明：隨鹽酸溶液濃度的增加，砷的熒光強(qiáng)度逐漸增大；當(dāng)鹽酸溶液濃度為10%(體積分?jǐn)?shù))時，砷的熒光強(qiáng)度最大且穩(wěn)定。試驗選取鹽酸(10+90)溶液作為測定砷的反應(yīng)介質(zhì)。

2.2硼氫化鉀用量的選擇

硼氫化鉀溶液不穩(wěn)定，配制時溶解于2.5g/L的氫氧化鉀溶液中用于提高穩(wěn)定性，用時現(xiàn)配。試驗研究了不同濃度硼氫化鉀溶液對測定結(jié)果的影響，發(fā)現(xiàn)隨著硼氫化鉀溶液濃度的增加，熒光強(qiáng)度逐漸增大，當(dāng)硼氫化鉀溶液的質(zhì)量濃度為10g/L時，熒光強(qiáng)度達(dá)到最大值。試驗選取硼氫化鉀質(zhì)量濃度為10g/L。

2.3標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

分別移取125μg/L砷標(biāo)準(zhǔn)溶液0，0.1，0.2，1，2，4mL于25mL比色管中，加入硫脲-抗壞血酸混合溶液2.5mL，用鹽酸(5+95)溶液定容至刻度并混勻。在儀器工作條件下測定，以砷的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)繪制工作曲線，所得線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)見圖1。由圖1中可見，砷的質(zhì)量濃度在125μg/L以內(nèi)與其熒光強(qiáng)度呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.9999。

2.4檢出限和精密度

按試驗方法對11份空白樣品溶液進(jìn)行測定，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以工作曲線的斜率計算溶液中砷的檢出限，測得檢出限(3s/k)為0.0372μg/L。對0.5μg/L砷標(biāo)準(zhǔn)溶液測定7次，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.47%。

2.5樣品分析和加標(biāo)回收

按試驗方法對灌溉水樣進(jìn)行樣品處理，在儀器工作條件下測定砷含量，同時對水樣進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(結(jié)果見表1)。由表1中看出：砷的回收率在95.3%~104.7%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.7%~1.9%之間，滿足檢測要求。

圖1　線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)

采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定農(nóng)田灌溉水中砷含量，具有檢出限低，靈敏度高和重現(xiàn)性好等特點(diǎn)。本試驗表明：本方法快速、簡單、準(zhǔn)確度高，精密度、回收率及檢出限均能夠滿足農(nóng)田灌溉水中砷的測定要求。

表1　樣品分析及回收試驗結(jié)果

參考文獻(xiàn)：

[1] 王長芹, 公維磊, 楊金玲, 等. 流動注射-氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定茶葉中硒[J]. 理化檢驗-化學(xué)分冊, 2011,47(10):1173-1174.

[2] 孫漢文, 呂運(yùn)開, 張德強(qiáng). 用氫化物原子熒光光譜法測定蔬菜中的微量砷[J]. 河北大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版, 1999,19(3):246-251.

[3] 李海敏, 張勇. 砷的形態(tài)分析方法研究進(jìn)展[J]. 理化檢驗-化學(xué)分冊, 2006,44(4):315-320.

[4] 楊秀琳. 原子熒光光譜法測定水中的痕量砷、硒、汞[J]. 化學(xué)分析計量, 2004(1):32-34.

[5] JJF 1001-1998, 通用計量術(shù)語及定義[S].

[6] 李巖. 氫化物-原子熒光光譜法連續(xù)測定鋅精礦中砷、銻、鉍、錫[J].應(yīng)用化學(xué), 2004,32(2):205-208.

作者簡介：楊櫻(1984-)，女，四川自貢人，農(nóng)藝師，碩士，主要從事農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境方面工作。

收稿日期：2015-8-1