無火焰與火焰原子吸收法測定飲用水中錳

裘躍舟

【摘要】：錳是維持人體正常生活的必需微量元素之一，進入人體內的錳，一部分成為磷酸鹽蓄積于骨骼和肝臟等處，但是過多的錳可致中樞神經系統損害，也可發生肺炎和肝硬化等。隨著工業化進程的發展，錳污染不時發生，人們對飲水安全越來越關心，建立一套適合檢測錳的方法已被國家提到了日程?；诖耍疚闹饕獙o火焰與火焰原子吸收法測定飲用水中錳進行分析探討。

【關鍵詞】：無火焰與火焰原子吸收法；測定；飲用水中錳

【前言】：目前測定水中錳的方法主要有離子色譜法和原子吸收法。而后者更能準確測定錳的含量。我們用無火焰原子吸收法和火焰原子吸收法測定水中的錳的含量，以比較兩種方法的差異結果報告如下。

1、材料與方法

1.1儀器和試劑

1.1.1AA800原子吸收光譜僅（石墨爐部分，美國PE公司）；AA800原子吸收光譜儀（火焰部分，美國PE公司）；Purelab Classic UV超純水機（美國Pall公司）。

1.1.2硝酸，優級純；實驗用水為超純水；硝酸鎂，分析純。

1.1.3錳標準溶液（1000μg/ml）：購自國家標準物質研究中心；錳標準應用液（火焰原子吸收法用）：取適量錳標準溶液，以1%硝酸配成0、0.050、0.100、0.150、0.200、0.250mg/L錳標準應用液；錳標準應用液（無火焰原子吸收法用）：取適量錳標準溶液，以1%硝酸溶液稀釋成P（Mn）=0.0050mg/L。

1.2實驗條件

1.2.1樣品處理及分析

1）無火焰原子吸收法

取分析水樣1升，加入1.5mL濃硝酸進行酸化預處理，以自動進樣方法，采用共迸方式，吸取20μL水樣的同時，加2%硝酸鎂1μL做基體改進劑進行分析（試劑空白和標準系列以同樣的方式進行）。

2）火焰原子吸收法取分析水樣1升，加入1.5mL濃硝酸進行酸化預處理，然后以直接進樣法對水質中錳進行分析測定。

1.2.2儀器條件

1）無火焰原子吸收法燈電流5.0mA，波長279.5nm，狹縫0.2nm，扣背景模式為zeeman效應扣背景，曲線擬合法為線性過零點。升溫程序9個步驟分別為：干燥溫度及時間85℃/5s、95℃/40s、120℃/10s；灰化溫度及時間700℃/5s、700℃/1s.700℃/2s；原子化溫度及時問2400℃/1.1s、2400℃/2.0s、2400℃/2.0s。

2）火焰原子吸收法燈電流5.0ma，波長279.5nm，狹縫0.2nm，扣背景模式為氘燈扣背景，曲線擬合法為線性過零點。

1.2.3分析條件

1）無火焰原子吸收法測量方式：標準曲線法；測量模式：峰高；檢測方法：自動進樣法。

2）火焰原子吸收法測量方式：標準瞳線法；讀數方式：峰面積；檢測方法：手動進樣法。

1.2.4實驗對象取18份生活飲用水水樣，其中自來水原水、管網水、井水各6份。按每升水樣加1.5mL濃硝酸進行酸化的方法進行預處理。

2、結果

18份生活飲用水水樣實行酸化預處理后分別用無火焰原子吸收法和火焰原子吸收法測定其中的錳含量，結果及差值d如表1所示。

表1用無火焰原子吸收法和火焰原子吸收法測得的18份水樣中錳的含量（mg/L）

根據統計學t檢驗，若兩種方法結果無差別，理論上差值d（兩結果數據之差）的總體均數ud應為零。作無效假設Ho：ud=0；備擇假設H1：ud≠0。確定檢驗水準α=0.20，[雙側，擬探索用一種檢驗法代替另一種檢驗法，α宜稍大，以減少第二類錯誤（不拒絕實際上是不成立的無效假設Ho。這類“存偽”的錯誤稱為第二類錯誤，而拒絕了實際上是成立的無效假設。這類“棄真”的錯誤稱為第一類錯誤）]。

3、討論

（1）以火焰原子吸收法之直接法測定生活飲用水中錳，操作簡便，但存在著測定下限（最低檢測質量濃度）偏高的弱點，不能滿足日常的檢測生活飲用水中錳的需求。如果采用火焰原子吸收法之共沉淀法、火焰原子吸收法之萃取法、過硫酸銨分光光度法檢測，測定下限能滿足檢測生活飲用水中錳的需求，但操作繁瑣，不利于大批量生活飲用水中錳的檢測。今以無火焰原子吸收法測定生活飲用水中錳，操作簡便，錳濃度在0—0.004mg/L范圍內線性關系良好，相關系數r>0.999，測定下限（最低檢測質量濃度）為0.00012mg/L（按凈吸光度0.0200所對應的質量濃度計算）。精密度試驗：低濃度（0.001mg/L）、中濃度（0.002mg/L）、高濃度（0.003mg/L）的相對標準偏差分別為2.8%；2.1%；2.7%。準確度試驗：不同濃度的加標試樣的回收率分別為102.0%（加標值0.001mg/L），108.0%（加標值0.002mg/L），100.3%（加標值0.003mg/L）?，F在通過應用統計學t檢驗中配對設計的差值均數與總體均數比較的方法與火焰原子吸收法之直接法測定生活飲用水中錳進行比較分析，這兩種方法的檢測結果在檢驗水平α=0.20。并運用雙側檢驗時的結果沒有差別，說明應用無火焰原子吸收法能滿足測定生括飲用水中錳的要求。

4、結語

由于水質中元素眾多，基體極為復雜而沒有規律。化學法作為水中檢測錳的傳統方法，由于其于靈敏度、穩定性和分析速度上均不太理想，逐步被AAS法取代。盡管AAS法已做到自動化操作，但僅局限于單元素測定，受復雜譜線影響，結果也難以確保重現、真實。近年來對同時進行多元素檢測的要求更強烈，人們開始關注ICP-AES法和ICP-MS法，盡管這兩種方法都能在極短的時間內同時檢測出極低含量的多元素，但儀器昂貴，操作費用高。隨著國力的增強和檢測技術的不斷完善，ICP-AES和ICP-MS法將在基層實驗室廣泛應用。

【參考文獻】：

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