氢化物-原子荧光法同时测定水中砷、硒

氢化物-原子荧光法同时测定水中砷、硒

陈岚

韶关市科源水质检测有限公司广东韶关512000

摘要:砷和硒是水环境监测的常规检测项目，研究其测定方法极其重要。本文利用双道原子荧光光度计(AFS-933)同时测定地表水中砷和硒的含量，选择最佳的仪器条件，实验表明，该方法操作简单、检测快速、准确度以及精密度高，可以满足地表水中砷、硒元素的检测要求，适合水样的大批测定。

关键词：氢化物-原子荧光法；砷；硒；测定

引言

砷、硒是生活饮用水及其它各种水的毒理学指标，是所有水质必检项目。砷是人体非必需元素，元素砷毒性较低而砷的化合物均有剧毒，并且容易在人体内蓄积，引起砷中毒。硒是人体必需的微量元素，具有活化免疫系统、预防癌症的功效，但过量的硒能引起人体中毒，导致脱发、脱甲、四肢发麻甚至偏瘫等疾病。氢化物-原子荧光测定砷和硒是目前最常用的方法，据此，本研究采用氢化物-原子荧光法同时测定水中砷和硒，通过选择了最佳的仪器条件，进行了精密度、相对标准偏差、回收率等试验，结果令人满意。此方法操作简便，精密度高，可用于水中砷和硒的测定。

1.实验方法

1.1实验原理

氢化物-原子荧光分析法基本原理是待测样品中的分析元素在酸性介质中被KBH4(或NaBH4)还原剂还原为挥发性共价氢化物，载气(氩气)将其带入原子化器中，基态原子在特制脉冲空心阴极灯的发射激光下被激化到高能态，高能态在去活化回到基态时，以光辐射的形式发射出特征波长的荧光，其荧光强度与被测元素含量成正比[1]。

1.2仪器与试剂

(1)AFS-933型双道原子荧光光度计配有砷、硒空心阴极灯，自动进样器，计算机处理系统。实验用水均为默克密理博(Milli-QRrference)超纯水机制取的电阻率为18.2MΩ·cm的超纯水，实验试剂均为分析纯。

(2)载流溶液(体积分数5%盐酸溶液):量取50.0mL浓盐酸(优级纯)，缓慢加入950mL超纯水中，定容。

(3)还原剂(20g/L硼氢化钾溶液):称取2.50g氢氧化钠溶于200mL超纯水中，加入10.0g硼氢化钾并使之溶解，用超纯水定容至500mL容量瓶中。

(4)硫脲(50.0g/L)-抗坏血酸(50.0g/L)混合溶液:分别称取抗坏血酸和硫脲各10g溶解在烧杯中，定容于200mL容量瓶中，现用现配。

(5)砷标准使用液(1.00mg/L):吸取10.00mL砷标准溶液(质量浓度为100mg/L，编号为GSB07-1275-2000，购于环境保护部标准样品研究所)于1000mL容量瓶中，用5%盐酸溶液定容。

(6)硒标准使用液(1.00mg/L):吸取10.00mL硒标准溶液(质量浓度为100mg/L，编号为GSB07-1253-2000，购于环境保护部标准样品研究所)于1000mL容量瓶中，用5%盐酸溶液定容。

(7)载气:高纯氩气，纯度大于99.99%。

1.3标准曲线配制及样品处理

标准曲线配制:分别用移液枪吸取砷和硒标准使用液0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00mL于100mL容量瓶中，加入10.00mL、50g/L的硫脲-抗坏血酸混合溶液和5.00mL盐酸，稀释至刻度线，摇匀。砷、硒混合标准溶液系列浓度均为0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.0μg/L。

样品处理:若样品中含有悬浮颗粒，需要0.45μm水性滤膜过滤，在测定砷与硒前，在50.0mL的比色管中加入25.0mL地表水水样、5.00mL硫脲-抗坏血酸混合溶液和2.50mL盐酸，用超纯水稀释至刻度，混匀[2]。可预先将As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ)，将Se(Ⅵ)还原为Se(Ⅳ)。室温较低时还原反应速度较慢，加入硫脲-抗坏血酸溶液后需放置15～30min使反应完全。

1.4仪器测试条件

通过调试不同的灯电流、载气流量、原子化气高度等仪器参数和测定条件，最终优化选择如下:As灯电流60mA;Se灯电流100mA;PMT负高压280V;加热温度200℃;原子化器高度8mm;载气流速400mL·min－1;屏蔽气流速1000mL·min－1;延迟时间2s;读数时间12s;测定方式为标准曲线法;积分方式为峰面积。

2.结果与讨论

2.1标准曲线的绘制

按照1.4设定好仪器工作条件，开机预热30min，使原子化器温度达到标准，空心阴极灯能量稳定，待仪器自检通过后，按照测定空白、标准系列曲线、样品空白、待测水样的顺序进行测定[3]。以砷、硒含量C为横坐标，以荧光强度值If为纵坐标绘制工作曲线。待测元素含量是根据待测样品的荧光强度大小与标准曲线点的荧光强度大小进行比较得出。实验测得在0～10μg/L范围内曲线线性关系良好，砷标准曲线为If=356.964*C－8.276，相关系数为0.9999;硒标准曲线为If=101.868*C－3.820，相关系数为0.9998。

2.2准确度的测定

平行测定环境保护部标准样品研究所研制的硒标准样品和水利部水环境监测评价研究中心研制的砷标准样品各4次。由表1可知，测定的砷和硒标准样品含量均在样品允许的测定值范围内。

表1标准样品检测结果

3.结语

综上所述，利用氢化物-原子荧光法测定水中砷、硒，在最佳分析条件下，测得在0～10μg/L范围内砷和硒的标准曲线呈现良好的线性，相关系数均在0.9995以上，相对标准偏差为0.42%～10.51%，砷、硒精密度为0.42%～0.51%，加标回收率分别为97.8%～102%。此方法不仅操作简便，稳定性佳，且干扰物少，能快速、准确地测定水中砷、硒的含量，非常适合用于检测水中砷、硒，值得推广。

参考文献：

[1]陈丽珠,谢丽章,巢猛,等.氢化物原子荧光法测定水样中的砷和硒[J].供水技术,2014,8(2):53-56.

[2]赵毅,王佳男.氢化物发生-原子荧光光谱法同时测定环境水样中的砷和硒[J].化工技术与开发,2017,46(7):38-41.

[3]张文.氢化物发生原子荧光光度法测定食品中的砷和汞[J].食品安全导刊.2016(36)