張麗東
(靈璧縣碧海水質(zhì)檢驗(yàn)有限公司,安徽宿州 234200)
飲用水中鉛的來(lái)源主要有工業(yè)污染物及廢水任意排放,輸水管網(wǎng)腐蝕導(dǎo)致的鉛釋放以及傳統(tǒng)水龍頭材質(zhì)造成的鉛污染。鉛超標(biāo)不僅會(huì)損害人的神經(jīng)系統(tǒng),還會(huì)造成兒童身體和智力發(fā)育遲緩,眼和手協(xié)調(diào)能力差、學(xué)習(xí)障礙等癥狀[1]。《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)規(guī)定鉛的限值為0.01 mg/L[2]。因此加強(qiáng)對(duì)生活飲用水鉛含量的監(jiān)測(cè),保障人們的飲水安全具有重大意義。在使用原子吸收光譜法進(jìn)行樣品測(cè)試時(shí),通常儀器會(huì)有推薦參數(shù),但由于被檢測(cè)的樣品的基體性質(zhì)差別較大,在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中,若按照儀器推薦參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),試驗(yàn)效果并不是很理想,因此,需要對(duì)其檢測(cè)條件、方法進(jìn)行改進(jìn)?;w改進(jìn)劑的選擇主要考慮待測(cè)元素,以及基體可能含有的其他元素成分。不加基體改進(jìn)劑能夠有效避免基體改進(jìn)劑不純所帶來(lái)的干擾和污染[3]。本文主要研究在無(wú)基體改進(jìn)劑的情況下,通過(guò)對(duì)灰化和原子化的溫度優(yōu)化來(lái)提高試驗(yàn)檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確度。
1 000 mg/L鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液,[國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心GBW(E)082825];水質(zhì)鉛標(biāo)準(zhǔn)樣品(編號(hào)201235);硝酸(優(yōu)級(jí)純);試驗(yàn)用超純水。
美國(guó)PE900H 原子吸收光譜儀;鉛元素空心陰極燈(HCL)。
1.3.1 石墨爐原子吸收光譜法試驗(yàn)條件
波長(zhǎng)283.3 nm,燈能量65,燈電流為8 mA,狹縫寬度0.7 nm,進(jìn)樣量20 μL,石墨爐升溫程序見(jiàn)表1,分兩步干燥。
表1 石墨爐升溫程序
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
(1)鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液(Pb=1 000 mg/L),購(gòu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。
(2)鉛標(biāo)準(zhǔn)中間液 [ρ(Pb=100 μg/L)]制備。取鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL于100 mL容量瓶中,用1%硝酸稀釋至刻度,搖晃均勻。再取此溶液10 mL于100 mL容量瓶中,用1%硝酸稀釋至刻度,搖勻。
(3)鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液 [ρ(Pb=50 μg/L)]制備。取鉛標(biāo)準(zhǔn)中間液5 mL于100 mL容量瓶中,用1%硝酸稀釋至刻度,搖勻。
(4)利用儀器的在線稀釋自動(dòng)配制成0 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、30 μg/L、40 μg/L 和 50 μg/L 的系列鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度,進(jìn)行鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度的測(cè)量,并自動(dòng)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,標(biāo)準(zhǔn)溶液在線稀釋程序見(jiàn)表2。
表2 標(biāo)準(zhǔn)溶液在線稀釋程序
灰化的目的是在保證沒(méi)有待測(cè)元素?fù)p失情況下,將樣品中的共存物質(zhì)全部或大部分除去[4]。改變灰化溫度,測(cè)定同一樣品在不同灰化溫度下對(duì)應(yīng)鉛的吸光度值,比較灰化溫度對(duì)鉛吸光度值的影響。由圖1可知,當(dāng)灰化溫度為300 ℃時(shí),鉛的吸光度值最高;隨著灰化溫度增加,鉛的吸光度值逐漸減小,說(shuō)明灰化溫度過(guò)高待測(cè)元素?fù)p失嚴(yán)重,故選擇300 ℃作為灰化的最優(yōu)溫度。
圖1 灰化溫度對(duì)鉛吸光度值的影響
由圖2可知,當(dāng)原子化溫度在1 100~1 300 ℃時(shí),鉛的吸光度值隨溫度升高而增大;當(dāng)原子化溫度在1 300~1 400 ℃時(shí),鉛的吸光度值變化不明顯;當(dāng)原子化溫度超過(guò)1 400 ℃時(shí),鉛的吸光度值明顯降低,結(jié)合圖譜分析,此時(shí)峰形出現(xiàn)了拖尾現(xiàn)象,因此選用最大吸光度下的最低溫度作為原子化溫度,可延長(zhǎng)石墨管的壽命[5]。原子化的最優(yōu)溫度為1 300 ℃。
圖2 原子化溫度對(duì)鉛吸光度值的影響
以優(yōu)化前灰化溫度500 ℃、原子化溫度1 600 ℃與優(yōu)化后的灰化溫度300 ℃、原子化溫度1 300 ℃為試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn),比較灰化與原子化溫度優(yōu)化前后的鉛的吸光度值以及標(biāo)準(zhǔn)曲線。由表3與圖3可知,灰化與原子化溫度優(yōu)化后的鉛吸光度值明顯增加。溫度優(yōu)化前的標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.006 50x+0.007 16,相關(guān)系數(shù)為0.995;優(yōu)化后的標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.009 34x+0.003 50,相關(guān)系數(shù)為0.999,灰化與原子化溫度優(yōu)化后的標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率增大,靈敏度增加。
表3 灰化與原子化溫度優(yōu)化前后的標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比
圖3 灰化與原子化溫度優(yōu)化前與優(yōu)化后標(biāo)準(zhǔn)曲線
將儀器調(diào)至最佳工作狀態(tài),用上述優(yōu)化條件,重復(fù)測(cè)定11次空白,根據(jù)檢出限D(zhuǎn)L=3.143δ(δ空白重復(fù)測(cè)定7次批內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差),計(jì)算檢出限為0.575 μg/L,低于標(biāo)準(zhǔn)方法的檢出限,方法的定量限為2.3 μg/L。
配制鉛含量分別為 20 μg/L、30 μg/L、40 μg/L 的 3 個(gè)樣品溶液,用上述優(yōu)化后條件對(duì)3個(gè)樣品各重復(fù)測(cè)定6次,計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果如表4所示。
表4 鉛的精密度結(jié)果
用上述優(yōu)化后條件對(duì)鉛質(zhì)控樣[編號(hào)201235,(29.6±1.6) μg/L]進(jìn)行6次重復(fù)測(cè)定,其檢測(cè)結(jié)果均在質(zhì)控樣的范圍內(nèi)。
表5 鉛質(zhì)控樣試驗(yàn)結(jié)果
本試驗(yàn)對(duì)石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定生活飲用水中鉛的方法進(jìn)行改進(jìn),并對(duì)優(yōu)化前后的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行分析,優(yōu)化后鉛的吸光度值增加,線性關(guān)系更好,精密度和準(zhǔn)確度也取得較好的結(jié)果。試驗(yàn)證明完全可以通過(guò)對(duì)灰化溫度和原子化溫度優(yōu)化來(lái)提高試驗(yàn)方法的靈敏度,且結(jié)果準(zhǔn)確可靠,操作簡(jiǎn)單,能有效提高工作效率,值得推廣使用。