微波消解原子熒光光度法測(cè)定土壤中汞

潘錦錦

摘 要：微波消解原子熒光光度法測(cè)定土壤中汞的測(cè)定方法需要進(jìn)行儀器的選擇，以滿足不同的條件，應(yīng)該微波消解方法與微波的光譜方法確定最佳參數(shù)，加強(qiáng)測(cè)定和研究，在消解過(guò)程中，使用原子熒光光度法測(cè)定微量汞的含量，隨后采用原子熒光法測(cè)定汞含量，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的模式，驗(yàn)證不同方法的精密度和準(zhǔn)確度，分析滿足設(shè)計(jì)的要求條件，本文研究了實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法，得到了土壤汞含量在測(cè)試中的測(cè)試結(jié)果。

關(guān)鍵詞：微波消解；原子熒光光度法；土壤；汞含量；測(cè)量

微波消解原子熒光光度法測(cè)定土壤中汞的方法不僅可以解決由于蒸發(fā)的汞對(duì)環(huán)境的破壞問(wèn)題，同時(shí)也節(jié)省測(cè)量試劑空白值，可提高一定程度的準(zhǔn)確性，提高回收實(shí)驗(yàn)的樣品，這種方法可以使測(cè)定的汞的含量更加準(zhǔn)確，簡(jiǎn)單的測(cè)量和檢驗(yàn)具有較高的靈敏度，并且能夠在很短的時(shí)間內(nèi)完成。

1 實(shí)驗(yàn)樣本選擇

（1） 儀器。

方法和微波儀器要選擇正規(guī)儀器有限公司提供的AFS3100型儀器，其電壓為230V負(fù)電壓，額定電流30毫安，霧化火焰高約8毫米，氣體流速為400毫升/分鐘到800毫升/分鐘的速度。

儀器條件表

氬氣氣壓[]流量[]原子化器溫度[]原子化器高度

0.3Mpa[]400/1000mL/min[]200℃[]10mm

負(fù)高壓[]燈電流[]積分時(shí)間[]進(jìn)樣體積

230V[]20mA[]12S[]0.5mL

（2） 試劑。

實(shí)驗(yàn)組選擇稀硝酸，30%過(guò)氧化氫，濃度為5 g/L的氫氧化鉀溶液，濃度為5 g/L KBH。

（3） 樣本的選擇和處理。

選擇土壤式樣，用2毫升的30%的雙氧水溶解，過(guò)濾，得到粗產(chǎn)品，然后用5 mL硝酸，混在一起，然后進(jìn)行消化反應(yīng)，安裝在微波系統(tǒng)中，采用最佳的溫度進(jìn)行消化，結(jié)束后，冷卻樣品，定量轉(zhuǎn)移為25毫升燒杯中，進(jìn)行攪拌。

2 結(jié)果與分析

（1） 環(huán)境和溫度。

實(shí)驗(yàn)受到溫度和濕度等環(huán)境因素的影響，汞的熒光強(qiáng)度不穩(wěn)定，在研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度為32攝氏度，相對(duì)濕度低于80%的時(shí)候，汞的溶解度為0.5微克/毫升，溶液的熒光強(qiáng)度約出現(xiàn)17 %的偏差時(shí)，溫度為20攝氏度時(shí)，濕度在50%的情況下，相同濃度的汞溶液的熒光強(qiáng)度只有約1.8%的偏差，測(cè)定汞原子時(shí)要求檢驗(yàn)試劑具有很高的靈敏度，否則會(huì)出現(xiàn)一個(gè)很大的問(wèn)題，導(dǎo)致檢測(cè)的準(zhǔn)確性下降，當(dāng)溫度在800～900攝氏度時(shí)，熒光原子的精度相對(duì)較高，靈敏度是大約提高了10倍，在200溫度可以防止水汽的擴(kuò)散，靈敏度也可以達(dá)到相應(yīng)的要求。

（2） 酸反應(yīng)介質(zhì)。

本研究選用不同濃度的硝酸，作為進(jìn)行微波消解的溶劑，測(cè)量結(jié)果表明，增加的酸度將會(huì)使汞溶液的熒光強(qiáng)度有一定程度的下降。開(kāi)始加10ml硝酸和2ml過(guò)氧化氫來(lái)消解，消解罐上端充滿黃氯色的氮氧化物，趕酸溫度在120140℃，趕酸時(shí)間較長(zhǎng)，如果增加溫度來(lái)縮短時(shí)間，回收率偏低，改用5ml硝酸和2ml過(guò)氧化氫來(lái)消解，但氮氧化物還是多，趕酸時(shí)間也長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)不斷的摸索覺(jué)得硝酸的用量在23ml，雙氧水的用量在34ml比較理想，這樣消解出的液體試樣含氮氧化物不太多，消解罐上端看不到黃色的氮氧化物，且液體比較清亮，趕酸溫度在120140℃，時(shí)間23h，就可定容上機(jī)測(cè)定 [2]。

（3） 儀器的影響。

儀器的測(cè)量過(guò)程中使用相同濃度的溶液做對(duì)照實(shí)驗(yàn)，以控制泵的速度和時(shí)間，通過(guò)泵的液體速度為65 r/min，通常在加入試劑10 s后，硼氫化鉀溶液開(kāi)始反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硼，鉀離子濃度對(duì)測(cè)定土壤中的汞的分散效果明顯，如果濃度太低，就會(huì)減少其分散的能力，影響靈敏度，對(duì)于低濃度的硼和鉀如果被大量的氣汞濃度稀釋，最終就會(huì)導(dǎo)致降低靈敏度。

（4） 流量控制。

天然氣流量和氣體成分也有很大的影響，在原子熒光強(qiáng)度一定的條件下，如果氣體流速太高，就會(huì)影響汞濃度的測(cè)量值，出現(xiàn)比真實(shí)值較低的速度，然后，快速在石英爐中提純，如果不進(jìn)行這步，氧氣濃度就會(huì)影響汞的原子熒光淬滅，也會(huì)導(dǎo)致靈敏度的降低。

（5） 穩(wěn)定性控制。

在溶液中汞是相對(duì)不穩(wěn)定的，因此在進(jìn)行微波消解原子熒光光度法測(cè)量土壤中的汞含量時(shí)，為降低汞的濃度，但是影響因素的概率非常大，因此，吸附時(shí)，要控制pH值，溫度和時(shí)間，這對(duì)汞吸附溶液中的儲(chǔ)存具有非常重要的影響，在溫度為5°C時(shí)，溶解度為1毫微克/毫升汞溶液，在24小時(shí)內(nèi)只能存放在硝酸溶液作為溶劑的式樣中。

（6） 測(cè)定方法的選擇。

以吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制水平軸濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線，判斷線性度和精度并在測(cè)定了空白溶液需要測(cè)量的數(shù)據(jù)后，選擇標(biāo)準(zhǔn)偏差公式計(jì)算特定的多個(gè)0.005ng/ml溶液，檢測(cè)在溶液中的汞含量，以0至50微克/毫升作為水平坐標(biāo)，得到具體的線性關(guān)系，線性系數(shù)的前提是確保汞標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)偏差小于2%繪制相對(duì)較低。

本文介紹的方法共六組，選取的樣本中1、2、3號(hào)樣品為品質(zhì)不同的土壤樣品，4，5，6樣品為不同質(zhì)量的樣品，結(jié)果與國(guó)際方法的相對(duì)偏差小于2%。

（7） 準(zhǔn)確率與回收率。

進(jìn)行土壤的汞的檢測(cè)時(shí)，汞測(cè)量次數(shù)為6次，得到的結(jié)果值比較接近，還要提高回收率的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)完成后恢復(fù)，確保超過(guò)95%的回收率，測(cè)量結(jié)果應(yīng)該結(jié)合相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。使用熒光強(qiáng)度方法進(jìn)行檢測(cè)的精密度比較高，測(cè)量介質(zhì)會(huì)影響汞的含量，研究表明，對(duì)汞含量的影響非常小。

（8） 抗干擾的方法。

Cu、Pb、Sb、過(guò)渡元素對(duì)汞測(cè)量的影響較小，低濃度的元素檢測(cè)的能力有限，低濃度酸和硼氫化鉀的干擾大大降低了誤差，屏蔽氣體流量可以選擇過(guò)大的氣體流量，原子檢測(cè)儀可以對(duì)元素進(jìn)行快速的分析，能夠測(cè)定稀釋區(qū)的原子濃度，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中發(fā)生的吸附、分解等現(xiàn)象都會(huì)使敏感性降低，需要屏蔽氣體，特別是要進(jìn)行原子冷卻，減小屏蔽氣流速度，會(huì)防止敏感性降低，能夠加強(qiáng)其他注意事項(xiàng)的測(cè)量，土壤樣品中汞的含量通常較低，因此在樣本分解時(shí)要防止污染，重鉻酸鉀與樣品避免直接接觸，防止汞的吸附。

3 結(jié)語(yǔ)

使用微波消解原子熒光光度法測(cè)定土壤中的汞元素的含量，對(duì)測(cè)定儀器要進(jìn)行選擇，充分考慮測(cè)定的參數(shù)和環(huán)境條件，在一定程度上解決了傳統(tǒng)冷原子吸收的靈敏度低的缺點(diǎn)，研究汞含量的測(cè)定方法的合理性，使用標(biāo)準(zhǔn)化的方法提高土壤作為參數(shù)的精度，提高汞含量的測(cè)定的效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙愛(ài)東，敦惠娟，趙永新，等.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定痕量汞[J]. 分析化學(xué)，2016（12）.

[2]江蘇醫(yī)學(xué)院.中藥大辭典（下冊(cè)）[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2015：19151918.