原子熒光光譜法(AFS)吸收了原子發射光譜法和原子吸收光譜法的優點,具有靈敏度高、檢出限低等優點。飲用水中硒元素含量較低,用分光光度法或原子吸收等方法測定[1,2],過程繁瑣,檢出限偏高,無法得到準確數值。本實驗用東西分析儀器有限公司的 AF-7500 型雙道氫化物 - 原子熒光光度計檢測可滿足水質檢測的要求。
1 實驗部分
1.1 原理
水樣用適量酸酸化,在加熱板上加熱消解將六價硒轉化為四價硒,與硼氫化鉀反應生成揮發性硒化氫氣體,用氬氣做載氣導入石英管原子化器中,進而在氬氫火焰中原子化?;鶓B原子受特種陰極燈光源的激發,產生原子熒光,通過檢測原子熒光的相對強度,利用原子熒光強度與溶液中的硒含量成正比關系,計算樣品溶液中相對應的成分含量[3].
1.2 儀器與試劑
AF-7500 型雙道氫化物 - 原子熒光光度計(北京東西分析儀器有限公司);硒空心陰極燈(北京東西分析儀器有限公司);硒標準溶液:1000μg/mL,國家標準物質研究所中心;高氯酸:優級純;硼氫化鉀:分析純;氫氧化鈉:分析純;硝酸:優級純;實驗用水:測定用水為去離子水或同等純度的水。
1.3 樣品前處理方法
取 50mL 水樣于 100mL 錐形瓶中,加入 HNO3-HClO4(1:1)5mL,于電熱板上加熱至冒白煙后,取下冷卻,再加入 HCl(1:1)5mL 加熱至冒白煙,取下冷卻,用 20%HCl 定容至 50mL 容量瓶中,搖勻。同時做空白實驗。
1.4 標準曲線
吸取 1mL 的 1000μg/mL 硒標液用 20% 鹽酸定容至 50mL容量瓶中,此溶液為 1.0μg/mL 硒標準溶液。用此溶液按表 1 配制標準系列?!?】
2 結果與分析
2.1 儀器工作條件的選擇
硒的熒光強度受較多因素影響,如負高壓、燈電流、原子化溫度等,通過優化選擇參數見下:負高壓(V)參數為 320,原子化溫度(℃)溫度為 200.原子化器高度(mm)選擇 8.0,Se 燈電流選擇 70mA,載氣流速(mL/min)選擇150,屏蔽氣流速600(mL/min),讀書時間(S)30s,測量方法采用“準曲線法”,讀數方式采用“峰面積”法。
2.1.1 光電倍增光負高壓的選擇負高壓越大,放大倍數也越大,但同時噪聲也會相應增大,當負高壓在 200V-500V 之間時,光電倍增管的信號噪聲比是恒定的,在滿足測定條件下經實驗證明,選擇 320V 時測定值比較好。
2.1.2 燈電流的設置燈電流的大小決定激發光源發射強度的大小,在一定范圍內隨燈電流增加熒光強度增大,但是如果燈電流過大,會發生自吸現象,并且噪聲也會增大,同時燈的壽命會縮短,經實驗證明燈電流選擇 70mA 可以滿足實驗要求。
2.1.3 載氣流速載氣流量小,氬氫火焰不穩定,測量的重現性差,載氣流量大,原子蒸汽被稀釋,測量的熒光信號降低。通過選擇幾個不同流量的載氣進行試驗,得出檢測硒時選擇 150mL/min 的載氣量。
2.1.4 屏蔽氣流速屏蔽氣流量小時,氬氫火焰肥大,信號不穩定,屏蔽氣流量過大時,氬氫火焰細長,信號不穩定且靈敏度降低,通過選擇幾個不同流量的屏蔽氣進行試驗,得出檢測硒時選擇 600mL/min.
2.2 還原劑硼氫化鉀濃度的選擇
硼氫化鉀溶液中要有一定量的氫氧化鉀,以保證溶液穩定,但氫氧化鉀濃度或高或低都會影響測得結果,本實驗以不同濃度的氫氧化鉀濃度進行驗證,結果濃度為 0.5% 的氫氧化鉀的穩定劑效果較好。同時,硼氫化鉀濃度的大小可明顯影響熒光強度的大小,硼氫化鉀濃度低,導致檢測不到樣品峰;硼氫化鉀濃度過高會產生大量氫氣,是熒光強度降低。經實驗驗證硼氫化鉀濃度為 15% 結果穩定。
2.3 精密度和回收率實驗
按照本實驗方法,選擇飲用水,采用樣品加標法,連續測定 6 次,其測量結果如表 3、表 4.【2】
3 結論
原子熒光法測定水的硒靈敏度高,抗干擾強,利用本方法測定飲用水中的硒結果比較滿意。
參考文獻:
[1]張宏陶,莊麗,艾有年,等。生活飲用水標準檢驗方法注解[M].重慶:重慶大學出版社 ,1989.
[2] 國家環保局《水和廢水監測分析方法》編委會 . 水和廢水監測分析方法 ( 第 4 版 )[M]. 北京:中國環境科學出版社 ,2003.
[3] 楊秀琳 . 原子熒光光譜法測定水中的痕量砷、汞、硒 [J]. 化學分析計量 ,2004.