原子熒光光度法測定水質中硒元素

任柯穎

摘? 要：文章應用氫化物-原子熒光光度法測定地表水中硒的含量。實驗中，標準工作曲線的相關性系數R值大于0.9990;標準樣品測定的結果與標準值的RE值均小于10%，實際樣品的重復測定相對標準偏差小于5.00%，樣品加標回收率在95.0%-110%之間，符合實驗室質量控制的要求。證實了采用此法測定水中硒元素具有快速、準確、重現性好等特點，文章采用AFS-930雙道原子熒光光度計測定樣品中的硒，取得了理想的結果。

關鍵詞：原子熒光法光度法;硒;相關性系數r值

中圖分類號：O657.31? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）23-0131-02

Abstract： In this paper， the content of selenium in surface water was determined by hydride generation-atomic fluorescence spectrometry. In the experiment， the correlation coefficient R value of the standard working curve is more than 0.9990; the results of the standard sample determination and the standard value are both less than 10%; the relative standard deviation of the repeated determination of the actual sample is less than 5.00%. The recovery rate of the sample is between 95.0% and 110%， which meets the requirements of laboratory quality control. It is proved that this method is rapid， accurate and reproducible for the determination of selenium in water. AFS-930 double-channel atomic fluorescence spectrophotometer has been used to determine selenium in samples and satisfactory results have been obtained.

Keywords： atomic fluorescence spectrophotometry; selenium; correlation coefficient r

引言

20世紀80年代我國的原子熒光光譜分析技術的研究有了飛速的發展。1982年我國首先研制成功了蒸汽發生-雙通道原子熒光光譜儀，在原子熒光光譜分析中采用氫化物-原子熒光光度法，兼具原子發射和原子吸收光譜兩種分析技術的優點，同時克服了兩者的欠缺，且儀器結構簡單，操作安全簡捷，還具有靈敏度高、氣相干擾少，能夠進行多元素分析等優點。As、Hg、Se、Pb、Bi等元素均能夠以儀器此方法進行定量分析。

本文通過AFS-930雙道原子熒光光度計采用氫化物-原子熒光光度法對水中硒的測定進行了探究。

1 實驗部分

1.1 方法原理

樣品按照《水中硒的測定原子熒光光度法（SL327.3-2005）》的步驟進行預處理，將各形態硒轉變為四價硒，隨后上儀器進行測定。在酸性溶液中，以硼氫化鉀（KBH4）作為還原劑，可在氫化物發生系統中生成氣態氫化硒（SeH4）。

反應產生的氫化硒和氫氣，借助載氣氬氣（Ar）經氣液分離后，進入石英爐原子化器。不需外加可燃氣體，由空氣中的氧氣（O2）助燃，會在石英管頂形成氬-氫（Ar-H2）火焰，將氫化硒分解為原子態硒。硒燈發出的特征波長的光通過單透鏡聚焦后，使原子化器中的硒原子受到激發。硒的激發態原子在回到較低能態（或基態），會發出硒的特征波長的光（即原子熒光），原子熒光的強度與待測元素含量呈線性關系，即可通過測定熒光強度來確定待測樣品中硒元素的含量。

1.2 儀器及試劑

1.2.1 儀器：AFS-930雙道原子熒光光度計、硒高性能空心陰極燈、普析超純水制造系統。

1.2.2 試驗所用水均為超純水（即去離子水）;載氣：純度在99.99% 以上的氬氣;試劑純度均為分析純或優級純：鹽酸（ρ=1.18g/mL），優級純;硝酸（ρ=1.42g/mL），優級純;氫氧化鉀，優級純。

1.2.3 載流：5%鹽酸溶液（體積分數），量取50mL鹽酸緩慢加入950mL水中，攪拌均勻。還原劑（臨用時配制）：15g/L硼氫化鉀溶液，稱5.0g硼氫化鉀（KBH4）溶于500mL的0.5%的氫氧化鉀中，攪拌均勻。

1.2.4 硒標準使用液（0.10mg/L）：準確移取10.0mLSe標準儲備液（硒標準溶液1000μg/mL）到100mL的容量瓶中，用5%鹽酸溶液稀釋至刻度。

1.3 硒標準曲線系列的配制

使用移液管分別準確吸取1.0mL，2.0mL，4.0mL，6.0mL，8.0mL，10.0mL硒標準使用液置于100mL容量瓶中，再分別使用5%鹽酸溶液進行定容，此標準系列濃度分別為1.0μg/L，2.0μg/L，4.0μg/L，6.0μg/L，8.0μg/L，10.0μg/L。

1.4 水樣的預處理

清潔的樣品：取10.0mL水樣到150mI錐形瓶中，加5.0mL硝酸（見1.2.4），后加熱消解至1.0mL左右，冷卻至室溫，轉到25mL比色管中，再加入5.0mL鹽酸（見1.2.3），用純水定容至刻度，搖勻，放置十分鐘，待測。

渾濁的樣品：水樣渾濁不清時，準確量取10.0mL水樣置于150mI錐形瓶中，則加7.0mL硝酸，加熱消解至溶液澄凈透明且蒸發至近干，后放至室溫，轉到25mL比色管中，再加入5.0mL鹽酸，用純水定容至刻度，搖勻，放置十分鐘后，待測。

1.5 儀器工作參數

儀器條件：元素：A道Se;B道None，光電倍增管負高壓（V）：270，原子化器高度（mm）：8，燈電流（mA）：A道80。載氣流量（mL/min）：400，屏蔽氣流量（mL/min）：800。

測量條件：讀數時間（s）：7，延時時間（s）：0.5，有效測量次數（次）：1，重復次數（次）：1，測量方式：Std.Curve（標準曲線），讀數方式：Peak Area（峰面積）。

1.6 測定程序

按照儀器的操作規程，接通氣源、調整好出口壓力，使用5%鹽酸溶液作為載流，按照儀器工作參數（見1.5）調整好儀器，原子化器爐絲至少預熱在30min以上，等爐溫平衡后進行測定。首先儀器會自動使用載流進樣進行測試，在連續兩次測量的熒光值的差值小于空白辨別值時，儀器會自動判定測定值穩定。在儀器判定穩定之后，選擇標準曲線系列進行測量，曲線的線性相關系數應大于0.9990，否則應當查明原因重新測定標準曲線。按照之前的測定程序的設置，測定樣品空白，后依次測定各樣品的濃度。

2 結果與討論

2.1 實驗條件

2.1.1 燈電流及光電倍增管負高壓的設定

根據原子熒光光譜法的基本原理，在一定的范圍內熒光強度與激發光源強度成正比，但這并不是說燈電流越大，靈敏度就越高。原因是燈電流太大會產生自吸，影響檢出限和穩定性，縮短燈的使用壽命。所以空心陰極燈的燈電流設置在能夠滿足分析所需的靈敏度的要求下，應當盡量選擇較小的燈電流，這樣有利于延長燈的使用壽命。

根據硒元素分析靈敏度的要求，通過試驗，本文分別選定270V和80mA作為此次實驗的負高壓和燈電流為宜。

2.1.2 載氣及屏蔽氣

載氣的流量對火焰形狀、大小及穩定性，對被測元素的分析靈敏度和重現性都有較大影響，通過試驗發現，在載氣流速為400mL/min，屏蔽氣流速為800mL/min時硒元素的熒光信號強度較高，分析靈敏度較佳，穩定性較好。因此本實驗選用的載氣和屏蔽氣流速分別是400mL/min和800mL/min，這樣就能保證較高以及穩定的熒光效率。

2.1.3 酸類純度

硫酸含硒，即使是優級純硫酸含硒量也較高，因此應當選擇除硫酸外酸作為測定硒的介質。所以實驗選用鹽酸作為配制硒元素標準溶液的酸。

分析過程中，原則上應當保持載流溶液的介質及酸度與配制標準溶液的酸為同一瓶酸，所以本次選擇鹽酸為載流介質。同時，通過實驗發現，提高鹽酸濃度能夠減少共存元素的干擾并有利于硒元素的還原，因此，測定水中硒時，把鹽酸溶液濃度為6mol/L。

2.1.4 還原劑（硼氫化鉀）

硼氫化鉀溶液應當現用現配，這樣能夠保證測量的靈敏度，避免試劑污染，且硼氫化鉀溶液對測定的結果有較大影響，所以必須注意使用的硼氫化鉀須有足夠的純度，要求含量最好不小于95%，且實驗中最好選擇同一瓶硼氫化鉀試劑。

2.2 實驗結果

2.2.1 工作曲線的繪制

通過儀器隨機軟件的自動計算功能，可以得到為線性擬合曲線的工作曲線，相關性系數為0.9998，滿足水利行業標準方法（SL327.3-2005）中工作曲線相關系數必須大于0.9990的要求。

2.2.2 測定分析

使用選定方法測定各種濃度的水樣，每種濃度分別測定6次，所得結果見表1。根據數據可得，標準樣品RE<|10%|，加標水樣的平均加標回收率為105%在95%-110%之間，合格，證明數據是可信、準確的。計算可知，各種濃度水樣的相對標準偏差均小于5.00%，誤差無顯著性差異。

3 結論

本文采用氫化物-原子熒光光度法來測定水中硒，工作曲線相關系數r=0.9998>0.9990，相對標準偏差小于5.00%。通過對實驗進行分析，能夠看出采用氫化物-原子熒光光度法測定水中硒，試驗中干擾少，靈敏度高，重現性好，準確度高，操作簡單，廢液量小，實驗結果可信，令人滿意。

參考文獻：

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