石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定生活飲用水中鉛的優(yōu)化

張麗東

（靈璧縣碧海水質(zhì)檢驗(yàn)有限公司，安徽宿州 234200）

飲用水中鉛的來(lái)源主要有工業(yè)污染物及廢水任意排放，輸水管網(wǎng)腐蝕導(dǎo)致的鉛釋放以及傳統(tǒng)水龍頭材質(zhì)造成的鉛污染。鉛超標(biāo)不僅會(huì)損害人的神經(jīng)系統(tǒng)，還會(huì)造成兒童身體和智力發(fā)育遲緩，眼和手協(xié)調(diào)能力差、學(xué)習(xí)障礙等癥狀[1]。《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749—2006）規(guī)定鉛的限值為0.01 mg/L[2]。因此加強(qiáng)對(duì)生活飲用水鉛含量的監(jiān)測(cè)，保障人們的飲水安全具有重大意義。在使用原子吸收光譜法進(jìn)行樣品測(cè)試時(shí)，通常儀器會(huì)有推薦參數(shù)，但由于被檢測(cè)的樣品的基體性質(zhì)差別較大，在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，若按照儀器推薦參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)效果并不是很理想，因此，需要對(duì)其檢測(cè)條件、方法進(jìn)行改進(jìn)。基體改進(jìn)劑的選擇主要考慮待測(cè)元素，以及基體可能含有的其他元素成分。不加基體改進(jìn)劑能夠有效避免基體改進(jìn)劑不純所帶來(lái)的干擾和污染[3]。本文主要研究在無(wú)基體改進(jìn)劑的情況下，通過(guò)對(duì)灰化和原子化的溫度優(yōu)化來(lái)提高試驗(yàn)檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確度。

1 試劑與方法

1.1 試劑

1 000 mg/L鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液，[國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心GBW（E）082825]；水質(zhì)鉛標(biāo)準(zhǔn)樣品（編號(hào)201235）；硝酸（優(yōu)級(jí)純）；試驗(yàn)用超純水。

1.2 儀器設(shè)備

美國(guó)PE900H 原子吸收光譜儀；鉛元素空心陰極燈（HCL）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 石墨爐原子吸收光譜法試驗(yàn)條件

波長(zhǎng)283.3 nm，燈能量65，燈電流為8 mA，狹縫寬度0.7 nm，進(jìn)樣量20 μL，石墨爐升溫程序見(jiàn)表1，分兩步干燥。

表1 石墨爐升溫程序

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

（1）鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（Pb=1 000 mg/L），購(gòu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。

（2）鉛標(biāo)準(zhǔn)中間液 [ρ（Pb=100 μg/L）]制備。取鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL于100 mL容量瓶中，用1%硝酸稀釋至刻度，搖晃均勻。再取此溶液10 mL于100 mL容量瓶中，用1%硝酸稀釋至刻度，搖勻。

（3）鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液 [ρ（Pb=50 μg/L）]制備。取鉛標(biāo)準(zhǔn)中間液5 mL于100 mL容量瓶中，用1%硝酸稀釋至刻度，搖勻。

（4）利用儀器的在線稀釋自動(dòng)配制成0 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、30 μg/L、40 μg/L 和 50 μg/L 的系列鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度，進(jìn)行鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度的測(cè)量，并自動(dòng)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)溶液在線稀釋程序見(jiàn)表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)溶液在線稀釋程序

2 結(jié)果與分析

2.1 灰化溫度對(duì)鉛吸光度值的影響

灰化的目的是在保證沒(méi)有待測(cè)元素?fù)p失情況下，將樣品中的共存物質(zhì)全部或大部分除去[4]。改變灰化溫度，測(cè)定同一樣品在不同灰化溫度下對(duì)應(yīng)鉛的吸光度值，比較灰化溫度對(duì)鉛吸光度值的影響。由圖1可知，當(dāng)灰化溫度為300 ℃時(shí)，鉛的吸光度值最高；隨著灰化溫度增加，鉛的吸光度值逐漸減小，說(shuō)明灰化溫度過(guò)高待測(cè)元素?fù)p失嚴(yán)重，故選擇300 ℃作為灰化的最優(yōu)溫度。

圖1 灰化溫度對(duì)鉛吸光度值的影響

2.2 原子化溫度對(duì)鉛吸光度值的影響

由圖2可知，當(dāng)原子化溫度在1 100～1 300 ℃時(shí)，鉛的吸光度值隨溫度升高而增大；當(dāng)原子化溫度在1 300～1 400 ℃時(shí)，鉛的吸光度值變化不明顯；當(dāng)原子化溫度超過(guò)1 400 ℃時(shí)，鉛的吸光度值明顯降低，結(jié)合圖譜分析，此時(shí)峰形出現(xiàn)了拖尾現(xiàn)象，因此選用最大吸光度下的最低溫度作為原子化溫度，可延長(zhǎng)石墨管的壽命[5]。原子化的最優(yōu)溫度為1 300 ℃。

圖2 原子化溫度對(duì)鉛吸光度值的影響

2.3 灰化、原子化溫度優(yōu)化前后對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的影響

以?xún)?yōu)化前灰化溫度500 ℃、原子化溫度1 600 ℃與優(yōu)化后的灰化溫度300 ℃、原子化溫度1 300 ℃為試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn)，比較灰化與原子化溫度優(yōu)化前后的鉛的吸光度值以及標(biāo)準(zhǔn)曲線。由表3與圖3可知，灰化與原子化溫度優(yōu)化后的鉛吸光度值明顯增加。溫度優(yōu)化前的標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.006 50x＋0.007 16，相關(guān)系數(shù)為0.995；優(yōu)化后的標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.009 34x＋0.003 50，相關(guān)系數(shù)為0.999，灰化與原子化溫度優(yōu)化后的標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率增大，靈敏度增加。

表3 灰化與原子化溫度優(yōu)化前后的標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比

圖3 灰化與原子化溫度優(yōu)化前與優(yōu)化后標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.4 檢出限計(jì)算

將儀器調(diào)至最佳工作狀態(tài)，用上述優(yōu)化條件，重復(fù)測(cè)定11次空白，根據(jù)檢出限D(zhuǎn)L=3.143δ（δ空白重復(fù)測(cè)定7次批內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差），計(jì)算檢出限為0.575 μg/L，低于標(biāo)準(zhǔn)方法的檢出限，方法的定量限為2.3 μg/L。

2.5 精密度試驗(yàn)

配制鉛含量分別為 20 μg/L、30 μg/L、40 μg/L 的 3 個(gè)樣品溶液，用上述優(yōu)化后條件對(duì)3個(gè)樣品各重復(fù)測(cè)定6次，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果如表4所示。

表4 鉛的精密度結(jié)果

2.6 準(zhǔn)確度

用上述優(yōu)化后條件對(duì)鉛質(zhì)控樣[編號(hào)201235,（29.6±1.6） μg/L]進(jìn)行6次重復(fù)測(cè)定，其檢測(cè)結(jié)果均在質(zhì)控樣的范圍內(nèi)。

表5 鉛質(zhì)控樣試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

本試驗(yàn)對(duì)石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定生活飲用水中鉛的方法進(jìn)行改進(jìn)，并對(duì)優(yōu)化前后的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行分析，優(yōu)化后鉛的吸光度值增加，線性關(guān)系更好，精密度和準(zhǔn)確度也取得較好的結(jié)果。試驗(yàn)證明完全可以通過(guò)對(duì)灰化溫度和原子化溫度優(yōu)化來(lái)提高試驗(yàn)方法的靈敏度，且結(jié)果準(zhǔn)確可靠，操作簡(jiǎn)單，能有效提高工作效率，值得推廣使用。