摘要：原子荧光光谱法测量水中的砷是高效准确的检测方法之一。本文研究了采用氢化物发生原子荧光法对水中砷含量进行测定的方法。实验表明该方法对测定水中砷含量具有较好的准确度。
关键词：原子荧光光谱法；水样；砷含量；测定
0 引言
随着现代社会和经济的迅速发展，各种金属和非金属以及化合物残留物的污染，慢慢影响到人们的日常生活，其中人为造成的砷污染就是一种不可忽视的污染源。因此,应对水环境监测以及涉水产品中的砷含量进行重点检测,由于氢化物原子荧光法测砷具有操作简便、分析速度快、灵敏度高、检出限低、干扰少、线性范围宽、运转成本低以及自动化程度高等优点，所以得到广泛应用。
1 实验部分
1.1 方法原理
常用氢化物发生原子荧光光谱法测定水中含量砷。其原理是水样在盐酸介质中，经与硼氢化钾反应将砷转化为挥发性砷化氢。以高纯氩气做载气，将砷化氢通过雾化室混合均匀，然后导入电热石英炉原子化器中进行原子化，在特种空心阴极灯激发光源照射下，使砷原子发射出原子荧光，经仪器接收并转为电信号，通过放大，记录荧光峰值，利用荧光强度在一定范围内与砷的含量成正比关系，因此可通过测定标准曲线求出未知样品中的砷含量。
1.2 实验仪器使用
LC-AFS9560液相色谱-双道原子荧光光度计（北京海光仪器有限公司）
AS-50自动进样器（北京海光仪器有限公司）
断续流动氢化物发生及气液分离系统（北京海光仪器有限公司）
PB403-S电子天平（瑞士梅特勒-托利多）
1.3 试剂及标准溶液配置
一级超纯水
优级纯硝酸（GR）
优级纯盐酸（GR）
硫脲溶液（150g/L）:称取15g硫脲加入100mL纯水中，超声10分钟。用时现配。
载流液盐酸溶液（5%）:量取40mL盐酸加入760mL水，摇匀。
还原剂硼氢化钾溶液（20g/L）:称取2g氢氧化钠溶于200mL纯水中，加入10g硼氢化钾使之溶解，用纯水稀释至500mL，摇匀。用时现配。
标准溶液[C=100mg/L]:采购于中国计量科学研究院，直接使用。
标准使用溶液[C=1mg/L]:准确吸取0.5mL砷标准溶液至50mL比色管中，用纯水定容至刻度。
载气氩气:纯度99.99%以上。
1.4 分析步骤
（1）水样的保存
采样后水样加硝酸酸化至3%进行保存，可保持稳定半个月左右。
（2）样品的前处理
水样需经0.45μm膜过滤后使用。吸取水样至50mL比色管中定容至刻度，加入6mL盐酸和4mL硫脲溶液（150g/L），摇匀，放置10min。反应温度应维持在20～30℃左右，其温度低于20℃时，应将样品反应液和标准反应液放置于40～50℃水浴中充分反应10min。
（3）标准溶液的前处理
分别吸取砷标准使用溶液0mL、1mL于50mL比色管中，加入纯水定容至刻度，再加入6mL盐酸、4mL硫脲溶液（150g/L），摇匀，放置10min。
(4）仪器工作条件设置
开机后，打开氩气阀门，将分压表调到0.2～0.3MPa，预热30min待仪器稳定后，按照仪器操作规程将工作条件调整至测砷最佳状态，原子荧光仪器条件见表1，测量条件见表2。
（5）工作曲线的绘制
在软件界面标准系列上选择“自动稀释”，以2.0,5.0,10.0,15.0,20.0μg/L为一个系列作标准曲线，将比色管中反应完毕的0μg/L、20.0μg/L标准溶液倒入塑料离心管中，放置固定位置，等待自动进样器吸取，仪器自动绘制工作曲线。以标准系列的浓度为横坐标，荧光强度值为纵坐标，绘制校准曲线。
（6）样品测定
将比色管中反应完毕的样品倒入塑料管中，按顺序排好，等待自动进样器吸取，仪器自动显示出砷含量的测定结果。
2 结果与讨论
2.1 标准曲线及线性方程
以标准系列的浓度值为横坐标，荧光强度值为纵坐标，绘制校准曲线。本方法得到砷的标准曲线，曲线回归方程式:If=149.702*C+39.359，砷的线性相关系数为0.9998，表明线性良好。见表3，标准系列测定值。
2.2 方法检出限的测定
连续测量标准空白溶液11次，数据仪器自动计算标准偏差（SD），测量上述标准系列，做工作曲线，计算相关系数，按公式DL=3×SD/K（K表示灵敏度），计算检出限（DL）=0.018μg/L。
2.3 精密度的测定
用浓度10.0μg/L的砷标准溶液连续检测7次，数据仪器自动计算7次荧光强度值的标准偏差除以平均值，相对标准偏差=1.248%。
2.4 准确度的测定
选取1份样品做2份加标回收测定，各加入0.5mL标准使用液，上机测得浓度10.2565μg/L，10.2430μg/L，相对平均偏差=0.07%，表明该方法结果可靠。具体数值见表3，样品加标回收率实验。
2.5 重复性（平行样）的测定
选取1份样品做2份平行样，分别测得的浓度0.3836μg/L，0.3945μg/L，相对标准偏差（RSD%）=1.4%。证明本方法重复性好。
3 实验条件的选择
3.1 负高压及灯电流
负高压和灯电流是直接影响测定灵敏度的主要因素。灵敏度随着负高压和灯电流升高而增加，但是负高压过高会导致基线漂移，灯电流高则会缩短灯的寿命。通过实验选用:负高压280v，灯电流60mA。
3.2 载气和屏蔽气
实验过程中，载气和屏蔽气的流量过大会稀释测定成分的浓度，过小又不能迅速将测定成分带人石英炉。一般载气流量在300mL/min，屏蔽气流量在1000mL/min。
3.3 还原剂硼氢化钾
研究发现，当硼氢化钾溶液浓度减少时，氩氢焰也减少。但当其用量过少时，还原高价砷的能力减弱，灵敏度降低。本实验使用2%硼氢化钾溶液。
4 结语
综上所述，利用氢化物原子荧光法测定水中的砷，方法的加标回收率为99.0%，相对标准偏差1.4%，砷的检出限为0.018μg/L。方法简单、快速、准确、灵敏度高，能够满足地表水、地下水、工业废水、生活饮用水等日常分析工作的需求，应用领域较广。
参考文献
[1]倪润祥,雒昆利.湿消解-原子荧光法测定煤中硒和砷[J].光谱学与光谱分析.2015(05).
[2]唐晓飞.原子荧光测定水中的硒[J].科技展望.2015(16).
论文作者:吴茂权
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/9
标签：标准论文; 溶液论文; 荧光论文; 原子论文; 氢化物论文; 曲线论文; 氢化论文; 《基层建设》2017年第23期论文;