HG-AFS光譜法測定環境水體中痕量砷

王秀玲

（天津渤海職業技術學院，天津300402）

HG-AFS光譜法測定環境水體中痕量砷

王秀玲

（天津渤海職業技術學院，天津300402）

采用HG-AFS光譜法測定環境水體中痕量砷，在確定最佳的條件下，其檢出限為0.045 4 μg/L，回收率介于98%～103%之間，相關系數為0.999 9。

HG-AFS；環境水體；線性范圍

砷元素已被認為廣泛存在于環境中并有類金屬特性的污染元素，它在環境水體中的化學形態很復雜，有各種無機砷和有機砷。它的毒性作用和生物行為與其存在形態聯系密切。有研究表明As（Ⅲ）比As（Ⅴ）的毒性大，且具有蓄積作用，在常規檢測中，其含量被列為重點監測項目。在測定中常用的方法用于測定砷含量的方法有分光光度法、微庫侖法和石墨爐原子吸收光譜法等，分光光度法靈敏度低，干擾較大，且用該方法時所用試劑（吡啶等）毒性大，微庫侖法和石墨爐原子吸收光譜法都存在干擾較大等不利影響[1～3]。本文采取以KHB4為還原劑的氫化物發生-原子熒光光譜法（HG—AFS）測定環境水體中痕量砷，靈敏度和準確度高，線性范圍拓寬，誤差小，且操作簡單快捷。

1 實驗部分

1.1 實驗原理

利用金屬—酸還原體系，在酸性環境中，As（Ⅴ）被硫脲還原為As（Ⅲ），加入抗壞血酸并消除干擾，樣品溶液還原成砷化氫被載氣進入石英原子化器中，受熱后分解形成原子態砷，在砷元素空心陰極燈的激發下產生原子熒光，其熒光強度與被測液中砷元素濃度呈正比。通過與標準系列定量比較，可得水樣中砷含量。

1.2 儀器與工作條件

AFS-930原子熒光儀。VEKY-AF型砷高性能空心陰極燈（300V）電流：As-60 mA。原子化器溫度為200℃；原子化器高度設定8.0 mm。

測定方法選擇標準曲線法。進樣體積5.0 mL。

砷標準儲備液：1.0 μg/mL；0.5%NaOH溶液；0. 2%KHB4溶液；0.5%硫脲-抗壞血酸溶液混合液，10%鹽酸為空白載流液。所用試劑均為優級純[4]。

1.3 測定方法

取40 mL清潔水樣于100 mL容量瓶中，加入5%硫脲-抗壞血酸混合液20.0 mL，加入10 mL濃鹽酸定容，搖勻靜置30 min后待測。

標準系列配制與水樣配制相同。按設置條件測定空白，標準和水樣的熒光強度，繪制標準曲線。

2 結果與討論

2.1 儀器條件設定選擇

原子化器的高度（光束離開石英原子化器爐口的高度）、溫度、載氣與屏蔽氣體的流量、硫脲混合液和KHB4的濃度均會對測定分析的靈敏度造成影響，其中，燈電流和光電倍增管中負高壓的變化對結果的影響最大。

測定砷含量的分析條件：

負高壓300 V，陰極燈電流60 mA，硫脲溶液5%，KHB4溶液1.5 g/L，原子化器溫度200℃，原子化器高度8.0 mm，載氣流量300 mL/min，屏蔽器流量800 mL/min。

通過數據對照分析表明，增大負高壓和陰極燈電流會增強對靈敏度的測定，但是同時加大了噪聲干擾。同時，過高的爐距會導致降低靈敏度和測定精度，建議為8.0 mm；溫度不宜過高，溫度為200℃時即能得到較高的靈敏度。

2.2 KHB4溶液濃度的確定

KHB4是氫化物發生測定微量元素中重要的試劑，其溶液濃度高低和質量好壞直接關系到測定結果的數據取舍。濃度過高，產生H2對砷化氫有稀釋作用，濃度過低，不能將砷完全還原，均會導致測定結果中熒光強度降低；同時所用溶液的質量差或純度不夠都可造成測定失敗。因此，為了得到穩定的KHB4溶液，一般將KHB4溶液溶解在NaOH溶液中。為了溶液的穩定性，必須準確稱取硼氫化鉀和氫氧化鈉來配置。又因為KHB4易于在光照下分解影響測定精度，一般直置于具黑罩的塑料瓶中，建議NaOH溶液的濃度為0.5%，備用。

2.3 標準曲線線性方程和檢出限

對樣品水樣進行多次測定，測定空白液n=9，得到回歸方程為：Y=45.88C+10.91，r=0.999 9。檢出限為0.045 4 μg/L。

檢出限按照公式DL=3×SD×K計算。其中K：工作曲線斜率的倒數；SD：空白標準偏差；DL：方法檢出限。

2.4 精密度與樣品加標回收測定

按照實驗測定要求，進行精密度和已知濃度樣品的加標回收測定，測定空白樣品n=9。結果見表1。

表1 樣品精密度測定結果（n=9）

3 結語

通過上表1可見，用氫化物發生—原子熒光光譜法測定環境水體中痕量砷，具有分析時間短，高靈敏度，低檢出限和較寬的線性范圍，可以得到很好的結果，但是在測定中要注意液相和氣相干擾，配合硫脲—抗壞血酸溶液做還原劑，可以消除影響，得到較好的測定結果。隨著新技術的不斷引入和方法的不斷成熟，本方法值得推廣應用。

［1］張鋰,韓國才.堿性模式氫化物發生原子熒光光譜法測定鐵礦石中砷[J].分析測試學報,2006,25(6):120-122.

［2］顧徽,楊惠芬.氫化物發生-原子熒光光譜法(HG-AFS)測定食品中不同價態的無機砷[J].衛生研究,1999,28(6):372-374.

［3］鄧志毅.原子熒光光譜法測定砷含量[J].河北化工，2009,32(4) 61-62.

［4］張希宏，王國娟，劉秀蘋.氫化物發生—原子熒光光譜法測定地表水中微量砷[J].現代科學儀器，2007（1）：111-112.

Determination of arsenic in environmental water by the HG-AFS

WANG Xiu-ling
(Tianjin Bohai Vocational Technical College，Tianjin 300402,China)

The determination of As in environmental water by the HG-AFS.In the best work conditions,the detection limit of As is 0.0454μg/L；the recovery is from 98.2%～103.5%.and the correlation coefficient is 0.9999.

HG-AFS;environmental water;correlation coefficient

10.3969/j.issn.1008-1267.2011.03.018

Q657.34

A

1008-1267（2011）03-0053-02

2011-03-15