封閉酸溶-原子熒光光譜法測定頭發中汞和砷

趙君梅

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七〇三隊 伊寧 835000）

前言

微量元素在人體中起著極其重要的作用，它的缺乏和過剩與人的健康密切相關。微量元素與頭發有特殊的親和力，有研究[1]表明頭發對微量元素有較強的記錄功能，能反映身體環境曝露和內部組織長時間內的攝入水平。砷、汞及其化合物屬于劇毒物質，可在人體內蓄積，通過對頭發中砷和汞有毒微量元素的測定，可作為職業接觸和環境污染的生物監測指標，用于回顧性調查和分析。本文介紹了封閉酸溶原子熒光光譜法測定汞和砷的方法。

1 實驗部分

1.1 儀器設備

雙道原子熒光光譜儀AFS-930（北京吉天儀器）；汞、砷空心陰極燈（北京有色金屬總院）；電子天平（賽多利斯科學儀器有限公司）；聚四氟乙烯高壓消解罐；電熱板；氬氣。

1.2 試劑及配制

硫脲、抗壞血酸、硼氫化鉀、氫氧化鉀、硝酸（優級純）、過氧化氫（優級純）；硼氫化鉀（10g/L）-氫氧化鉀（5g/L）溶液；硼氫化鉀（20g/L）-氫氧化鉀（5g/L）溶液；硫脲（20g/L）-抗壞血酸（20g/L）混合液；汞標準工作液ρHg=0.050μg/ml：由汞標準儲備溶（ρHg=100μg/mL）液逐級稀釋配制，介質（1+9）HNO3；砷標準工作液ρAs=0.500μg/ml：由砷標準儲備溶液（ρAs=100μg/ml）逐級稀釋配制，介質（1+9）HNO3。

1.3 標準曲線的繪制

汞標準曲線的繪制：準確移取含有0.00、0.200、0.400、0.600、0.800、1.000ng/mL汞標準工作液于25mL比色管中，用（1+9）硝酸定容，搖勻。調節儀器各項參數使儀器達到最佳測量狀態，以10g/LKBH4和5g/LKOH 混合液為還原劑，10%的硝酸為載流，在原子熒光光譜儀上測汞。

砷標準曲線的繪制：準確移取含有0.00、10.0、20.0、40.0、80.0ng/mL的砷標準工作液于25mL比色管中，用（1+9）硝酸定容，搖勻。準確移取標準系列5mL于小燒杯中，加入5ml 硫脲-抗壞血酸混合液，搖勻，放置半小時。調節儀器各項參數使儀器達到最佳測量狀態，以20g/LKBH4和5g/LKOH 混合液為還原劑，10%的硝酸為載流，在原子熒光光譜儀上測砷量。

1.4 樣品的消解

發樣預處理：發樣先經1%的中性無磷洗潔精浸泡12h，用自來水沖洗干凈，剪成2mm細段，再用蒸餾水沖洗干凈，最后用去離子水清洗2 次，于60℃烘干備用。

發樣消解方法1：稱取0.5000g 試樣置于聚四氟乙烯消化罐內，加4mlHNO3浸泡過夜，再加3mlH2O2，蓋好內蓋，旋緊外蓋，放入恒溫干燥箱，與180℃保持4～5h，在箱內自然冷卻至室溫，將消化液轉入25ml比色管中，用水稀釋至刻度，搖勻，按標準曲線步驟測定汞、砷。隨實驗做空白試驗。

發樣消解方法2：稱取0.5000g 試樣置于聚四氟乙烯消化罐內，加4mlHNO3浸泡過夜，再加3mlH2O2，蓋好內蓋，旋緊外蓋，放在180℃的電熱板上保持4～5h，自然冷卻至室溫，將消化液轉入25ml 比色管中，用水稀釋至刻度，搖勻，按標準曲線步驟測定汞、砷。隨實驗做空白試驗。

2 結果與討論

2.1 原子熒光最佳工作條件的選擇

有研究表明[2]通過調節負高壓、燈電流、載氣流速、屏蔽器流量等參數可提高原子熒光儀器靈敏度。通過多次試驗及實踐經驗，確定汞最佳測定條件為負高壓270V、原子化器高度10mm，燈電流30mA，載氣流量（mL/min）/屏蔽器流量為500/800；砷最佳測定條件為負高壓270V，原子化器高度8mm，燈電流60mA，載氣流量（mL/min）/屏蔽器流量為400/800。

2.2 消解方法的選擇

根據消解方法1 和消解方法2 分別對人發標準物質GBW07601a 進行消解，在儀器最佳工作條件下進行測定試樣中汞和砷含量。結果如表1所示。

表1 不同消解法測定結果

實驗結果表明兩種密閉酸熔消解試樣測得汞和砷的測定值與推薦值均吻合，但恒溫箱法測得結果稍偏低，數值跳躍性大。實驗中發現在恒溫箱消解的消解罐罐體受溫度影響較大，罐體外蓋有較大的膨脹變形，使密封不嚴，易導致酸泄漏揮發，使分解液減少。長期使用會腐蝕恒溫箱，影響消解罐的使用壽命。在電熱板上消解只使消解罐底部受熱，減小了外蓋膨脹變形，密封性更好，使結果更穩定。

2.3 方法精密度及準確度

在最佳儀器測試條件下，按照消解方法2對人發粉標準物質GBW07601a 和GBW09101B 進行重復性測定，計算汞和砷測定結果的準確度（RE%）和精密度（RSD%），其中GBW07601a推薦值為（ω（Hg）/10-6：0.36±0.08；ω（As）/10-6：0.28±0.05），GBW09101B 推薦值為（ω（Hg）/10-6：1.06±0.28；ω（As）/10-6：0.198±0.023）。結果見表2。

表2 準確度與精密度實驗

通過對標準物質的分析測定，結果表明該方法測定頭發中汞和砷測定值在標準物質推薦值的允差范圍內，相對誤差絕對值均小于10%，相對標準偏差均小于6%，表明該方法重現性好，測定結果準確可靠。

3 結論

本文采用高壓罐密閉酸溶試樣，在高壓狀態下內部加熱試樣，試樣消化完全，消解速度快，試劑用量少，空白值低，密封低溫特別適合揮發性元素汞和砷的消化分解。此方法操作簡單，靈敏度高，重現性好，測定結果準確可靠。