水質(zhì)監(jiān)測中鉻含量的測試方法優(yōu)選

■康凌之 王聰 林正迎

杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，廢水的大量排放，水源中重金屬積累的加劇，重金屬的污染也日益嚴(yán)重。為治水消劣，水質(zhì)監(jiān)測可全面地掌握水質(zhì)現(xiàn)狀和改善情況，起著舉足輕重的作用[1]。

中國地表水中主要的重金屬污染為鉻、汞、鎘。六價鉻為致癌物，會引發(fā)肺癌、皮膚損傷等疾病[2]。若六價鉻被溶出滲入地下水將造成很嚴(yán)重的水污染[2]。原子吸收光譜法因檢出限低，靈敏性高，操作簡單、費用低廉等特點，在我國重金屬檢測中具有廣泛運用[3，4]。

本研究擬基于國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7466-1987《水質(zhì)總鉻的測定》，分別建立火焰原子吸收分光光度法和石墨爐原子吸收分光光度法以測定水中鉻的含量，選擇了合適的基體改進(jìn)劑進(jìn)行了實驗，以優(yōu)化測試方法。

1.材料與方法

1.1 儀器與試劑

島津AA-6300C原子吸收光譜儀，美國熱電iCE3500型原子吸收光譜儀，鉻空心陰極燈，石墨爐原子化器，高純乙炔，高純氬氣(99．999%)，空氣壓縮機(jī)，硝酸、磷酸二氫銨為優(yōu)級純，鉻元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（來源于環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究，批號：101211，濃度：500μg/ml），

1.2 實驗方法

1.2.1 儀器工作條件

儀器工作條件如下：波長為357.9nm，燈電流為6 mA，背景校正為氘燈校正。

石墨爐升溫程序的選擇如下：干燥溫度為100℃，灰化為1200℃，原子化溫度為2500℃，清除溫度為2600℃。

1.2 .2水中鉻含量的測定

將鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋為1μg/ml，移取相應(yīng)體積分別置于100ml容量瓶中，用1%稀硝酸定容。在氘燈背景扣除下，對不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定，得到濃度-吸光度曲線。

2.結(jié)果與分析

2.1 不同原子吸收分光光度法測定結(jié)果的比較

分別采用火焰原子吸收分光光度法、石墨爐原子吸收分光光度法，在不添加基體改進(jìn)劑的情況下，對鉻的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液進(jìn)行測定，根據(jù)濃度與相應(yīng)的吸光度值繪制一元線性回歸方程，并求得相關(guān)系數(shù)。

表1 不同測定方法對標(biāo)準(zhǔn)曲線的影響比較

由表1可知，在確定的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，鉻元素的質(zhì)量濃度與吸光度呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系。其中，采用石墨爐測定方法的結(jié)果，回歸方程的線性相關(guān)系數(shù)更高，線性關(guān)系更好。

原因是用石墨爐進(jìn)行原子化時，基態(tài)原子在吸收區(qū)內(nèi)的停留時間較長。在封閉空間內(nèi)發(fā)生原子化后，因此測試的效率和靈敏度高。石墨爐的原子化效率可接近100%。而火焰原子吸收是樣品霧化后噴入火焰進(jìn)行原子化，測樣時間短，原子化效率只有1%左右。

2.2 添加基體改進(jìn)劑對測定結(jié)果的比較

采用石墨爐法測定，由于水中鉻的含量非常低，其他元素干擾測定結(jié)果。因此，我們選擇添加磷酸二氫銨來優(yōu)化實驗條件。

表2 添加基體改進(jìn)劑對標(biāo)準(zhǔn)曲線的影響比較

由表2可知，在確定的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，添加磷酸二氫銨后，鉻元素的質(zhì)量濃度與吸光度呈現(xiàn)出更好的線性關(guān)系，且儀器的檢出限更低?？赡茉蚴橇姿岫滗@與基體中的氯化物生成氯化銨，氯化銨于灰化階段除盡。同時由于基體中存在磷酸根，可與鉻反應(yīng)生成磷酸鹽，附著在石墨管表面上，從而降低鉻的揮發(fā)度[5]。因此添加磷酸二氫銨有利于基體的揮發(fā)，有效地消除了分析中的干擾，有利于提高分析測試的靈敏度。

2.3 基體改進(jìn)劑對精密度的影響

以20μg/L的鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液的為測定對象，加入磷酸二氫銨，用對應(yīng)的最佳儀器條件分別測定峰高，同時不加基體改進(jìn)劑進(jìn)行測定，每一結(jié)果平行測定10次，計算各組的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。再加入鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，鉻加入量為20μg/L，做加標(biāo)回收實驗，用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計算結(jié)果如表5所示。

表3 添加基體改進(jìn)劑對精密度、回收率的影響比較

觀察表4可知，加入磷酸二氫銨后，鉻含量測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.33，加標(biāo)回收率為98.3%。精密度更低，加標(biāo)回收率有了提高，說明測試方法具有較好的精密度和準(zhǔn)確度。

3.結(jié)論

本研究建立火焰原子吸收分光光度法和石墨爐原子吸收分光光度法，測定水中鉻的含量。通過比較線性關(guān)系，發(fā)現(xiàn)石墨爐測定法獲得了較好的線性關(guān)系。通過添加基體改進(jìn)劑磷酸二氫銨，加入磷酸二氫銨可獲得較高的靈敏度、回收率和較好的精密度。

[1]徐繼剛,王雷,肖海洋.我國水環(huán)境重金屬污染現(xiàn)狀及檢測技術(shù)進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2010,29(5):104-108.

[2]商宜美,栗同林,樸玉玲.原子吸收光譜法測定鉻含量[J].石化技術(shù),2008,15(3):17.

[3]王才,張喜勤,董文.火焰原子吸收法測定水中總鉻[J].中國環(huán)境監(jiān)測,1996,12(6): 15-16.