基體改進劑在石墨爐原子吸收法測鈹項目的應用分析

王 凱

(山東省濟南市槐蔭區環境監測中心，山東 濟南 250117)

鈹及其化合物都有劇毒，可溶性鈹進入人體后沉積在肺部、骨骼、肝臟、腎臟等重要器官，引起臟器病變甚至致癌，對人體健康形成長期的危害，在GB 8978－1996《污水綜合排放標準》和GB 3838－2002《地表水環境質量標準》中均做出了嚴格的限值。目前鈹的檢測方法主要有分光光度法、原子吸收分光光度法、電感耦合等離子光譜法等，以石墨爐原子吸收分光光度法較為常見。目前本實驗室對鈹的監測根據HJ/T 59－2000《水質鈹的測定石墨爐原子吸收分光光度法》開展。

1 實驗內容

1.1 原理

鈹元素在石墨爐中加熱被原子化，原子蒸氣對空心陰極燈發射的特征輻射進行吸收，在一定濃度范圍內吸光度與鈹含量遵守朗伯－比爾定律。

1.2 試劑與儀器

鈹標準儲備液:國家鋼鐵材料測試中心1000μg/ml儲備液。硝酸:質量分數69.2%，優級純。基體改進劑:硝酸鎂，分析純。本實驗所用水均為超純水。

普析通用TAS－990 型原子吸收分光光度計，THERMO 移液槍5－50μl，鈹空心陰極燈。

1.3 實驗過程

(1)打開主機及工作站軟件，設置被測元素燈、石墨爐位置、石墨爐加熱程序、樣品參數等信息;儀器工作條件根據儀器性能調至最佳狀態，測定波長為234.9 nm;燈電流6.0mA;狹縫0.2nm，原子化器位置1.1mm手動進樣，進樣量為10μl;測量模式為峰高定量;校正模式標準曲線法。石墨爐升溫程序見表1。

(2)檢查氣路，打開石墨爐電源、高純氬保護氣和冷卻循環水系統。

表1 石墨爐升溫程序

(3)先空燒石墨管以除去雜質，然后注入1%硝酸溶液做空白試驗。先用微量加液器注入標準溶液10μl，測吸光度并繪制校準曲線，再吸入樣品進行測試，記錄樣品測得的濃度。

(4)測試完成后先用去離子水空燒石墨管進行清洗，然后依次關閉石墨爐電源、冷卻循環水、高純氬氣、主機、工作站軟件。

標準曲線:用1000μg/L 的鈹標準溶液使用1%硝酸溶液稀釋，配制至少4 個工作標準溶液，濃度分別為0μg/L、10μg/L、20μg/L、30μg/L，制作標準曲線。使用鈹標準樣品進行準確度、精密度驗證。標準溶液及樣品分為兩組:第一組不加任何基體改進劑;第二組選用常見基體改進劑硝酸鎂，向標準溶液和樣品中加入分析純硝酸鎂顆粒，使溶液中硝酸鎂質量濃度達到0.2%，再重復以上檢測過程。

2 實驗結果

組別一標準曲線見圖1，測定信號(以標準溶液20μg/L 為例)見圖2。

在實驗中發現，目前使用的石墨管在高溫情況下不穩定，樣品原子化效果不理想，峰形拖尾嚴重，標準曲線相關性很差，相關系數只能達到0.9 左右，平行測定精密度差，最高可達45%左右，完全不符合實驗室內質控要求。需加入基體改進劑，提高石墨管原子化效率。

組別二標準曲線見圖3，信號曲線見圖4(以標準溶液20μg/L 為例)，標準樣品檢測結果見表2。

圖1 加入后的標準曲線標準曲線

圖2 加入前的樣品信號曲線

圖3 加入后的標準曲線

圖4 加入后的樣品信號曲線

表2 標準樣品測定結果表

實驗表明，加入硝酸鎂作為基體改進劑后，溶液的吸光度有明顯提高，出峰拖尾的問題也基本消失，說明原子化效率得到了很大的提高。標準曲線回歸方程為y=0.0202+0.0341(μg/L)，r=0.9997，符合實驗室內質控要求。標準樣品的檢測結果17.4μg/L，保證值17.2 ±1.5μg/L，檢測結果相對偏差1.2%，6 次平行測定的標準偏差0.32，相對標準偏差1.8%，準確度和精密度均達到了實驗室內質控要求。

3 結論

通過前后對比發現，鈹元素灰化、原子化溫度較高，儀器標配橫式加熱石墨管在高溫下原子化效率低，易殘留對檢測形成不利影響，加入硝酸鎂作為基體改進劑后，改變了基體的揮發性，減少了待測鈹元素的損失，吸光度明顯提高，分析精密度、準確度均有較大的改善。該方法簡單、有效，檢測結果準確可靠，同時硝酸鎂試劑易購置、儲存，可有效降低分析人員工作強度，有利于石墨爐法的應用推廣。

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