撮要为了寻找一种越发恰当测定泥土中汞含量的测试办法,将检出限低、精湛度高的冷原子汲取光谱法与方便、高效的王水水浴消解泥土责罚方法相聚集,树立王水消解-冷原子汲取光谱法。经过测定办法的线性关联性、办法检出限、的确度、精湛度、加标回收率,并与原子荧光光谱法举办对照实习,来评估该办法的有用性。王水消解-冷原子汲取光谱法在汞原料浓度0.0~1.0μg/L界限内线性优良,相关联数也许抵达0.,办法检出限为0.mg/kg,泥土标样测试的相对准则误差为4.0%~10.7%,实样加标回收率别离为93%~%。采取原子荧光光谱法举办对照测试,原子荧光法的办法检出限为0.mg/kg,相对准则误差为4.8%~13.5%,加标回收率为%~%。后果解说,关于王水水浴消解泥土的办法不只合用于原子荧光法测定汞含量,一样也许运用于冷原子汲取法中。所树立的王水消解-冷原子汲取光谱法具备更低的检出限,更优的的确度和精湛度,有益于抬高泥土样本测试的做事效率,值得推行。
关键词王水消解;冷原子汲取法;原子荧光法;汞;泥土
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汞元素做为一种毒性庞大的无益重金属元素,对汞的解析监测不停是生态处境监测和农业处境守护的要害体例之一[1-2]。国内罕用的泥土汞含量测定办法有原子荧光光谱法和冷原子汲取法。现行的冷原子汲取法准则[3]中所采取的泥土前责罚办法为硫酸-硝酸-高锰酸钾消解法和硝酸-硫酸-五氧化二钒消解法,即便冷原子汲取法具备较低的检出限和优良的精湛度,但消解经过所用氧化剂组份较为繁杂,责罚经过也较为冗杂,因而在平时泥土原料监测中哄骗较少[4-7]。除此除外,催化热解-冷原子汲取法也是一种新式测试泥土汞元素的办法[8],但由于仪器遍及性不高,尚未做为罕用的引荐办法[9-12]。罕用于泥土中汞元素测定的原子荧光法[13],最遍及采取的前责罚方法是王水水浴消解[14-19],其余,也有石墨消解[20]、微波消解[21]等前责罚方法。采取王水水浴举办泥土消解责罚,责罚经过较为轻松,的确度和检出限也较低,被做为泥土原料监测的引荐办法。聚集冷原子汲取法和原子荧光法两者的长处,采取王水消解泥土,冷原子汲取测汞仪举办消解液测定,树立王水消解-冷原子汲取法,对该办法的检出限、精湛度、的确度解析测定,并同步采取王水消解-原子荧光光谱法举办对照探索。
1.实习部份1.1实习仪器
HydraIIAA冷原子汲取测汞仪(美国利曼公司);
做事参数:载气(氩气)流量0.25L/min;泵速8mL/min;输入压力14~20PSI;内部管束压力1.0-1.2PSI。
PF72原子荧光光度计(北京普析通用仪器有限负担公司);
做事参数:负高压V;灯电流40mA;原子化器高度8mm;加热温度℃;载气(氩气)流量mL/min;樊篱气流量mL/min;读数方法为峰面积;读数光阴15s;主动进样;主动稀释。
1.2实习试剂
盐酸:ρ(HCl)=1.19g/mL,优级纯;
硝酸:ρ(HNO3)=1.42g/mL,优级纯;
王水溶液(1+1):别离量取mL盐酸和硝酸,列入mL水中,混匀;
载流液(原子荧光法):5%(V/V)盐酸溶液;
载流液(冷原子汲取法):2%(V/V)盐酸溶液;
原子荧光法复原剂(5%硼氢化钾溶液):称取5g硼氢化钾(优级纯),消融在ml的0.5%的氢氧化钠(优级纯)溶液中,临用现配;
冷原子汲取法复原剂:
1)10%氯化亚锡溶液:称取30g氯化亚锡(优级纯)溶于30mL盐酸中,用纯水稀释至ml,临用现配;
2)20%氯化亚锡溶液:称取60g氯化亚锡(优级纯)溶于60mL盐酸中,用纯水稀释至ml,临用现配;
3)25%氯化亚锡溶液:称取75g氯化亚锡(优级纯)溶于75mL盐酸中,用纯水稀释至ml,临用现配;
4)30%氯化亚锡溶液:称取90g氯化亚锡(优级纯)溶于90mL盐酸中,用纯水稀释至ml,临用现配;
汞准则储存液:浓度为mg/L(国度处境守护部准则样本探索所研发);
汞准则哄骗液:临用前由储存液逐级稀释至所需浓度;
汞水质准则样本:GSB07--(国度处境守护部准则样本探索所研发);
GSS系列泥土准则物资:GSS-7(GBW),GSS-8(GBW),GSS-26(GBW),GSS-27(GBW)(地球物理地球化学勘测探索所);
实验所用水均为纯水,所用玻璃容器均为50%的硝酸溶液浸泡24h后用纯水冲刷明净。
1.3实习环节
1.3.1实习前提取舍
配制浓度别离为10%、20%、25%、30%的氯化亚锡溶液,做为冷原子测汞仪测试的复原剂,以2%的盐酸为载流,测定浓度为0.0μg/L,0.2μg/L,0.4μg/L,0.6μg/L,0.8μg/L和1.0μg/L的准则系列溶液,绘制校准弧线并测定汞准则溶液()举办考证。
1.3.2样本的前责罚
别离称取0.0g~0.0g的泥土标样(GSS-8、GSS-26、GSS-7、GSS-27)各6份和泥土实样1、2各6份,称取3份泥土实样1并列入不同原料的泥土标样(GSS-8),别离置于50mL比色管中,加少数水潮湿样本,尔后列入10mL(1+1)王水溶液摇匀,置于滚水浴中消解2h,30min摆荡1次,冷却后以水定容,摇匀静置,待测。
1.3.3校准弧线的绘制
别离在冷原子汲取测汞仪和原子荧光度计上测试汞准则系列溶液,浓度为:0.0μg/L,0.2μg/L,0.4μg/L,0.6μg/L,0.8μg/L和1.0μg/L,别离上机测试后获得两组汞的校准弧线方程。
1.3.4空白样本的测定
用去离子水接替样本,加1mL的王水溶液(1+1),定容至10mL比色管中,别离在冷原子汲取测汞仪和原子荧光度计上,以测定校准弧线时雷同的测试前提,对汞空白样本举办11次继续测定。
1.3.5准则样本和实样的测定以及加标实习
别离哄骗冷原子汲取测汞仪和原子荧光度计,在测定校准弧线雷同的仪器前提下,对6组泥土准则物资消解液、6组实样消解液和3组加标样消解液举办测定。2.后果与议论
2.1复原剂浓度的取舍
经过参考冷原子汲取法测定汞的现行准则办法,发掘冷原子汲取法测定水质、泥土、固体废料中汞元素时,所用复原剂为20%氯化亚锡溶液;测定稳固混浊源废气中汞元素时,复原剂为25%氯化亚锡溶液,测定处境空气颗粒物中汞元素时,复原剂为30%氯化亚锡溶液。
为了进一步肯定实习中的复原剂浓度,别离采取10%、20%、25%、30%的氯化亚锡溶液做为复原剂,别离测试准则系列溶液并绘制准则弧线,并用有证准则物资举办考证。后果如表1所示,复原剂的浓度对校准弧线和样本的测试后果影响不大,不同浓度的复原剂前提下获得的准则弧线具备相近的斜率和相关联数,解释以上浓度的复原剂均为过多,也许统统将准则系列溶液中的汞复原,而且经过质控样本考证后果均为及格。为了增加试剂用量和低落处境混浊,本办法中采用10%的氯化亚锡溶液做为复原剂。
表1不同浓度复原剂下的测定后果
Table1Theresultsindifferentconcentrationsofreducingagent
2.2办法检出限
经过在冷原子汲取测汞仪上测定汞准则系列溶液,获得校准弧线I=×C[Hg]+34.,线性关联性r为0.,知足测试请求。做为参比,哄骗原子荧光分光光度计测定汞准则系列溶液,获得校准弧线IF=.×C[Hg]-61.,线性关联性r为0.,一样知足测试请求,两者均具备很好的线性关联性。
在各自弧线的测定前提下,测试11次空白试样,冷原子汲取法的空白均匀值为0.μg/L,准则误差为0.μg/L;原子荧光法的空白均匀值为0.μg/L,准则误差为0.μg/L。遵循3倍准则误差祈望检出限,可得冷原子汲取法和原子荧光法的汞检出限别离为0.μg/L和0.01μg/L。关于0.2g泥土样本,以定容体积50mL计,则冷原子汲取法和原子荧光法测定泥土中汞的办法检出限别离为0.mg/kg和0.mg/kg。
由表2所示,一样的空白样本在测汞仪上测定值较低,同时准则误差较小,解说仪器的平稳性较好。由于仪器的平稳性直接关联到仪器的检出限和办法检出限,因而测汞仪的检出限要比原子荧光法低不少,在测试低浓度样本时,冷原子汲取测汞仪具备越发显然的上风。
2.3的确度和精湛度
经过王水消解,将责罚好的6份GSS-8、GSS-26、GSS-7和GSS-27泥土准则样本在冷原子汲取测汞仪赶上行测定,测定后果的均值均在质控界限。一样,哄骗原子荧光光度计对雷同的消解液举办测定,其测定均值也都在质控界限内,而且测定后果根基一致。实习后果如表3中所示,关于浓度较低的GSS-8和GSS-26样本,两种办法的测定后果都仍是特别的确,而且两种办法的后果也是特别的逼近。不过关于较高浓度的GSS-7和GSS-27样本,冷原子汲取法的确度显然高于原子荧光法,此中高浓度GSS-27样本,即便两种办法的测定均值均高于管束值的中央值,但原子荧光法6次测定后果中呈现了2次后果高出质控界限。
遵循两种仪器的特性解析,呈现如许的误差要紧在于仪器,而不是样本。经过样本测试先后对空白样的测定后果来看,冷原子汲取测汞仪的空白试样浓度不停低于检出限的0.~0.μg/L,而原子荧光光度计在试样解析前的空白样浓度值低于0.04μg/L,而测试完试样后空白样浓度值高达0.07μg/L。这是由于原子荧光法的汞影象效应显然,而且光源的平稳性也影响到配景值,形成基线漂移严峻,测定记号值越来越高,而冷原子汲取测汞仪在仪器平稳性上优于原子荧光光度计,坚持着较为平稳的配景值,即便在测试高浓度样本时也呈现了汞影象效应引发的测得值偏高,但仍是保证了样本解析的的确性。
由于样本测试按序是先低浓度样本,后高浓度样本,原子荧光光度计在低浓度样本测按时还能坚持较为平稳的配景值,不过跟着样本测试数目的积累和样本浓度的加大,测试后果会呈现偏高,乃至高出质控界限。经过祈望6次样本测定的相对准则误差,也许发掘冷原子汲取法测定后果的相对准则误差均低于原子荧光法后果。呈现如许后果也是由于仪器平稳性的差别,原子荧光光度计跟着测定样本数的累加,基线漂移严峻,影响测定后果的的确性,这也是其办法的弱点之一,而冷原子汲取法具备越发优质的平稳性和精湛度,将更恰当大量量样本的继续测定。因而,将王水消解泥土的前责罚办法运用于冷原子汲取测汞仪上,具备牢固的的确度和优质的精湛度。
2.4理论样本测定
哄骗冷原子汲取测汞仪和原子荧光光度计,在设定前提下,别离抵消解好的6份理论样本(实样1和实样2)举办测定,后果如表4所示。从测定均值来看,冷原子汲取法的测定后果别离为0.mg/kg和0.mg/kg,原子荧光法举办同步考证的后果别离为0.mg/kg和0.mg/kg,看来两种办法的测定后果险些没有区别。由此也许开端判定,王水消解法做为原子荧光法测定泥土汞元素的前责罚办法,一样也许运用于冷原子汲取法对汞元素的测定。
经过祈望两个样本6次测定后果的相对准则误差,较量两种办法的平稳性,冷原子汲取法测定后果的相对准则误差别离为4.3%和2.1%,原子荧光法测定后果的相对准则误差别离为4.7%和6.2%。关于雷同的消解样,冷原子汲取法具备相当的可能更优的相对准则误差,测汞仪的丈量平稳性优于原子荧光光度计。
为了进一步考证王水消解法在冷原子汲取法中运用的的确性,对实样1举办加标测试。经测试,别离获得3份泥土加标样的汞浓度值,哄骗下式举办祈望加标回收率:
祈望公式:加标回收率=(加标样汞含量-实样汞含量)/标样汞含量;
式中:加标样汞含量(ng)=加标样本丈量浓度值(mg/kg)×(实样原料+标样原料)(g)
实样汞含量(ng)=泥土实样浓度*(mg/kg)×泥土实样原料(g),
标样汞含量(ng)=标样浓度(mg/kg)×标样原料(g)。
*遵循两种办法实样测试后果带入祈望(冷原子汲取法:0.mg/kg;原子荧光法:0.mg/kg)。
从表5中后果也许看出,王水消解责罚的泥土样本在测汞仪上测定加标回收率的后果为93%~%,在原子荧光光度计上测定加标回收率的后果为%~%,两者均统统知足的确度的请求,且加标回收率界限基真相当,解说合用于原子荧光法的王水消解前责罚办法一样合用于冷原子汲取法对汞含量测定。
论断
经过王水消解责罚后泥土样本,哄骗冷原子汲取法测定泥土中的汞含量,也许知足检出限、精湛度和的确度的请求。遵循原子荧光法的对照测试,也许看出冷原子汲取法具备相近的的确度,以及更低的检出限和更优的精湛度。看来王水消解责罚泥土样本的前责罚办法,不只合用于原子荧光法,一样也许运用于冷原子汲取法。因而,将王水消解与精湛度更高的冷原子汲取法相聚集,树立的王水消解-冷原子汲取法是一种的确、精湛、高效的泥土汞含量测定办法,也许在泥土原料监测解析中举办推行运用。
刘景龙多谢大爷!