冷原子吸收光譜法測定飼料添加劑硫酸錳中的汞

李杏英 劉天平 黃 玲

(廣東省工業(yè)技術研究院(廣州有色金屬研究院) 廣州 510651)

0 前言

錳元素是動物體內(nèi)不可缺少的重要元素之一，是動物生長的一種促進劑。在牲畜和家禽飼料中添加適量的硫酸錳可以促進畜禽體內(nèi)新陳代謝，改進造血功能，增加抗病能力，促進生長發(fā)育，并取得催肥效果。汞作為一種有害元素，正越來越引起人們的重視。用戶產(chǎn)品對飼料添加劑硫酸錳中汞的限量要求很嚴，但至今尚未見硫酸錳中汞含量測定方法的文獻報道，因此有必要建立飼料添加劑硫酸錳中微量汞的分析方法。目前測定微量汞的分析方法主要有冷原子吸收光譜法和原子熒光光譜法。由于原子熒光光譜法受儀器條件的限制，一般實驗室難于推廣應用。而冷原子吸收光譜法由于其具有選擇性好、簡便快速、靈敏度高、成本低廉等特點，已被應用于各種物料中微量汞的測定[1-4]。為此，本文采用冷原子吸收光譜法測定飼料添加劑硫酸錳中汞的含量，研究了測定介質(zhì)及其濃度、重鉻酸鉀用量、氯化亞錫用量、共存元素等因素對測定的影響，得到了滿意的結(jié)果。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器

F732-V智能型測汞儀(上海華光儀器儀表廠)。

1.2 實驗試劑

鹽酸(優(yōu)級純)，硝酸(優(yōu)級純)。

重鉻酸鉀溶液(0.5 g/L)：稱取1.0 g重鉻酸鉀(分析純)，用去離子水溶解后加入200 mL硝酸(1+1)，移入2 000 mL容量瓶中，以去離子水稀釋至刻度后搖勻。

氯化亞錫溶液(200 g/L)：稱取40 g氯化亞錫(分析純)，加入40 mL濃鹽酸，微熱溶解至清亮，冷卻后移入200 mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度后搖勻。

汞標準儲備溶液(100 mg/L)：稱取0.135 4 g預先干燥的二氯化汞(ω(HgCl2)≥99.95%)，加入10 mL硝酸(1+1)及少量去離子水，微熱溶解后移入1 000 mL容量瓶中，用重鉻酸鉀(0.5 g/L)-硝酸溶液稀釋至刻度，混勻。使用時用重鉻酸鉀(0.5 g/L)-硝酸溶液逐級稀釋，配成0.1 mg/L標準溶液。

1.3 實驗方法

準確移取一定量的汞標準溶液置于50 mL容量瓶中，分別加入0.5 mL重鉻酸鉀溶液，10 mL硝酸(1+1)，用去離子水稀釋至刻度，混勻。吸取5.0 mL此溶液放入汞還原瓶中，加入1.0 mL氯化亞錫溶液，迅速接通測汞儀氣路，測定其吸光度。

1.4 試樣分析

稱取0.5 g(精確至0.000 1 g)試樣置于100 mL燒杯中(隨同試樣做空白實驗)，以少量去離子水潤濕試樣，加入10 mL硝酸(1+1)，蓋上表皿，在電熱板上低溫加熱至試樣溶解完全，取下，冷卻。加入0.5 mL重鉻酸鉀溶液，搖勻，移入50 mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，混勻。吸取試液5.0 mL放入汞還原瓶中，加入1.0 mL氯化亞錫溶液，迅速接通測汞儀氣路，測定其吸光度。根據(jù)工作曲線查出或由線性回歸方程計算出試液中汞的濃度。

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 測定介質(zhì)及其濃度的選擇

冷原子吸收光譜法測定微量汞通常選用鹽酸、硝酸或王水作為測定介質(zhì)。實驗結(jié)果表明，在2%～12.5%(體積分數(shù))的鹽酸及王水介質(zhì)、2%～15%的硝酸介質(zhì)中汞的吸光度值基本恒定，對汞的測定無影響。本實驗選擇10%(體積分數(shù))的硝酸作為測定介質(zhì)。

2.2 重鉻酸鉀用量

重鉻酸鉀作為汞離子的保護劑，實驗表明，重鉻酸鉀溶液用量在0.25～2.5 mL之間不影響汞的測定。因為試樣溶液中可能含有還原性物質(zhì)，為了確保汞離子的穩(wěn)定性，防止汞的揮發(fā)損失，選擇重鉻酸鉀溶液的加入量為0.5 mL。

2.3 還原劑用量

在實驗測定濃度范圍內(nèi)，氯化亞錫溶液用量為0.50～3.0 mL時均能滿足還原劑用量的要求，實驗選擇氯化亞錫溶液的加入量為1.0 mL。

2.4 放置時間

將待測含汞溶液放置0,2,4,6，8,24 h,按實驗方法進行測定，由實驗結(jié)果可見，待測含汞溶液在24 h內(nèi)吸光度值均很穩(wěn)定，因此選擇當日測定。

2.5 共存元素干擾實驗

據(jù)文獻[5]報道，冷原子吸收光譜法測定汞時，K，Na，Be，Mg，Ca，Sr，Ba，Zn，Cd，Al，Co，Ni，F(xiàn)e，Cu，Cr，Mn，V不干擾測定，少量的Pb，Ge也不干擾測定。在還原介質(zhì)中，還原成單質(zhì)的硒、碲、鉍能攜帶汞并形成汞齊，抑制汞的揮發(fā)。

按實驗方法對0.4 μg/50mL汞標準溶液進行測定，實驗結(jié)果表明，樣品中基體成分錳和硫酸根以及共存少量的Ca，Mg，Zn，Co，Ni，Al，F(xiàn)e等元素均不干擾汞的測定。

2.6 工作曲線線性方程

分別移取0，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00 mL汞標準溶液于一組50 mL容量瓶中，按實驗方法測量其吸光度，汞的質(zhì)量濃度在0.01 mg/L以內(nèi)呈良好線性關系。用最小二乘法計算出線性回歸方程為：A=18.726C-0.000 52，線性相關系數(shù)r=0.9999。

2.7 加標回收實驗及方法精密度實驗

因沒有合適的硫酸錳標準樣品，為了考察本法的準確度，在1#和2#兩個試樣中分別加入不同量的汞標準物質(zhì)，按試樣分析步驟進行測定，加標回收實驗結(jié)果見表1。

表1 加標回收實驗結(jié)果 Table 1 Results of recovery tests /μg

由于硫酸錳樣品中汞含量極低，本法的精密度實驗是在A#，B#,C#3個樣品中加入汞標準物質(zhì)后分別進行10次測定。A#合成樣品汞含量為0.00015%，樣品測定相對標準偏差(RSD)為5.8%；B#合成樣品汞含量0.00062%，RSD為2.3%；C#合成樣品汞含量0.00097%，RSD為1.6%。

3 結(jié)論

采用冷原子吸收光譜法測定飼料添加劑硫酸錳中汞含量，操作簡便，測定快速，靈敏度高，選擇性好，方法的精密度和準確度能滿足測定要求。

[1] 王艷君,蔣曉光,趙旭東,等.熱解齊化-原子吸收光譜法測定紅土鎳礦中汞含量[J].中國無機分析化學,2013,3(3)：17-20.

[2] 艾明.氫化物發(fā)生-原子吸收光譜法測定食品中的汞[J].中國無機分析化學,2013,3(1)：74-76.

[3] 蔣小良,鄧小文,張海娟,等.冷原子吸收光譜法測定兒童首飾中可溶性鎘[J].中國無機分析化學,2011,1(3)：68-72.

[4] 劉天平,戴鳳英.冷原子吸收光譜法測定磷酸二氫鉀中的汞[J].光譜實驗室,2007,24(3)：310-312.

[5] 劉天平,戴鳳英.冷原子吸收光譜法測定純鋁中的汞[J].廣東有色金屬學報,2006,16(4)：284-288.