砷、硒元素原子熒光法聯(lián)合測定優(yōu)化研究

陳 哲 耿 燕

（余杭區(qū)環(huán)境監(jiān)測站浙江杭州311100)

砷、硒元素原子熒光法聯(lián)合測定優(yōu)化研究

陳 哲 耿 燕

（余杭區(qū)環(huán)境監(jiān)測站浙江杭州311100)

為了進(jìn)一步提高水體質(zhì)量的檢測精度，本文引入原子熒光法對水體中的砷、硒元素含量進(jìn)行優(yōu)化測定，通過分析元素組合與測定順序、預(yù)處理試劑和還原劑的用量對聯(lián)合測定結(jié)果的影響，進(jìn)而提出了基于原子熒光法的砷、硒元素聯(lián)合測定優(yōu)化的過程，以期為后續(xù)水體中毒理指標(biāo)的測定提供有價值的參考意見。

砷元素；硒元素；原子熒光方法

砷是人體非必需元素，砷元素毒性雖較低但砷化合物毒性較大；硒是人體必需元素，但吸收過量也會引起中毒。砷、硒元素的檢測在環(huán)境監(jiān)測中日益受到重視，故對水體中砷、硒元素的含量進(jìn)行聯(lián)合測定對于提高檢測效率、確保用水安全具有重要意義。基于此，本文以靈敏度較高、操作方便且共存元素干擾小的原子熒光光譜法作為聯(lián)合測定優(yōu)化的主要方法，進(jìn)而對水體中的砷、硒元素的聯(lián)合測定優(yōu)化過程展開了深入研究。

1 實驗儀器與試劑

實驗儀器主要有：AFS9230型原子熒光光譜儀（北京吉天儀器有限公司）；砷、硒空心陰極燈。

實驗試劑包括：鹽酸（優(yōu)級純）；5%的鹽酸溶液；10%的硫脲溶液；1.0%硼氫化鉀與0.75%的氫氧化鉀混合溶液；砷、硒標(biāo)準(zhǔn)儲備液（100mg/L標(biāo)準(zhǔn)樣本溶液）；砷、硒標(biāo)準(zhǔn)使用液（取5mL儲備液于500mL容量瓶內(nèi)，以蒸餾水定容、搖勻，濃度為1μg/mL；取10mL定容后溶液于100mL容量瓶內(nèi)，加入5mL鹽酸，以蒸餾水定容，制得濃度為0.1μg/mL的砷、硒標(biāo)準(zhǔn)使用液）[1]。

2 實驗方法

實驗方法如下：（1）配置砷硒混合標(biāo)準(zhǔn)系列。標(biāo)準(zhǔn)系列1—標(biāo)準(zhǔn)系列5混合液的配置過程與相關(guān)參數(shù)如下：加入砷、硒標(biāo)準(zhǔn)使用液10mL；加入10%硫脲溶液8mL；而后加入體積5mL的濃鹽酸并用蒸餾水定容至100mL；最終，得到濃度10μg/L的砷、硒混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。運行時自動配置濃度為1μg/L、2μg/L、4μg/L、8μg/L、10μg/L的標(biāo)準(zhǔn)曲線。（2）樣品預(yù)處理。取25mL待測水樣并將其至于容積為50mL的比色管當(dāng)中，而后，分別向其中加入2.5mL的濃鹽酸和4mL配置好的硫脲溶液，并以水稀釋到刻度處（50mL），搖勻靜止10min，待測。（3）測定。設(shè)定儀器測定條件，PMT電壓、燈電流、載氣（氬氣）容量、原子化器溫度、分析信號分別設(shè)定為250V、60mA、800mL/min、300℃和峰面積，而后，先保持原子化器火焰為熄滅狀態(tài)，對陰極燈光源進(jìn)行調(diào)整，到達(dá)中心后點燃火焰，穩(wěn)定20min后展開測量工作，當(dāng)載流空白的基線相對穩(wěn)定后，對標(biāo)準(zhǔn)空白與標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行測定，并轉(zhuǎn)回載流空白的二次測定工作中，從而對殘留在儀器管道中的砷、硒標(biāo)準(zhǔn)系列混合溶液進(jìn)行清洗。最后，對樣品及其空白進(jìn)行測量[2]。

3 原子熒光法的聯(lián)合測定優(yōu)化

3.1 元素組合與測定順序

由于水體中除了包含砷、硒元素外，還包括了汞、錳等其他元素，在進(jìn)行原子熒光聯(lián)合測定時，不免會受到其他外來因素的干擾。以汞為例，由于汞元素的測定方法是以冷原子法為主的，而砷、硒元素的測定則以火焰法為主，且汞的熒光具有較高的靈敏度，故而在較低濃度的酸溶液和還原劑中便可獲取較高的熒光強度值，而砷、硒熒光靈敏度則較低，故需要濃度相對較高的還原劑來輔助熒光強度值的獲取工作。因此，當(dāng)存在汞元素的測定時，應(yīng)先以單道測汞為主，而后，再雙道同時測定砷、硒，從而確保各元素的測量均能夠在單一的體系中進(jìn)行，且避免受其他元素測定后儀器管路殘留物的干擾[3]。同理，對于其他元素與砷、硒元素同時存在時，應(yīng)視具體情況確定各元素的測定順序。

3.2 預(yù)處理試劑優(yōu)化

本次基于原子熒光法的砷、硒元素測定過程中，選取硫脲溶液作為掩蔽劑（還原劑），原因為，對于一般性的清潔水樣而言，硫脲便能夠達(dá)到對元素進(jìn)行還原的目的，而只有當(dāng)水樣具有較高濃度或是受到較為嚴(yán)重的干擾時，方以抗壞血酸作為還原劑。因此，為了方便操作，本次實驗將一般性清潔水樣作為樣本水樣，故選取硫脲溶液作為實驗用還原劑即可。

3.3 硼氫化鉀-氫氧化鉀濃度的確定

原子熒光法的聯(lián)合測定中，硼氫化鉀的濃度過低，會降低還原反應(yīng)的速度，導(dǎo)致砷化氫與硒化氫難以生成，而濃度過高，則會導(dǎo)致反應(yīng)過程中生成的氫氣量過大，使得硒化氫和砷化氫的濃度被嚴(yán)重稀釋，降低熒光信號的強度。通過反復(fù)對比實驗，選取1.0%的硼氫化鉀和0.75%的氫氧化鉀混合液作為還原劑，進(jìn)而提高實驗的靈敏度與穩(wěn)定性。還需說明的是，在混合溶液的配制過程中，應(yīng)先將氫氧化鉀溶于50mL的水中，而后，再將硼氫化鉀加入其中，以此來提高混合溶液穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

本文通過對原子熒光法聯(lián)合測定水體中砷、硒元素的實驗原理進(jìn)行說明，在結(jié)合其實驗方法和步驟的基礎(chǔ)上，分別從元素組合與測定順序、預(yù)處理試劑優(yōu)化和硼氫化鉀-氫氧化鉀濃度的確定等方面對砷、硒元素原子熒光法的聯(lián)合測定優(yōu)化過程做出了系統(tǒng)探究。研究結(jié)果表明，基于原子熒光法聯(lián)合測定的優(yōu)化的砷、硒元素測定方法能夠方便、快捷、準(zhǔn)確地確定出水體中砷、硒元素的含量，具有良好的推廣和使用價值。

[1]江明俊.AFS—9700型雙道原子熒光光度計聯(lián)合測定水中的砷和硒應(yīng)用分析[J].化工管理，2015，10（12）：80.

[2]劉欣，廖敏，陳紅，等.微波消解-原子熒光光譜法測定飼料中的砷、汞、硒的研究[J].糧食與飼料工業(yè)，2012，02（05）：56-59.

[3]褥漢蘭.雙道原子熒光光譜法聯(lián)合測定水樣中的砷和硒[J].廣東化工，2012，08（16）：222-223.