原子荧光光度计在水质分析中的应用

1、方法原理与材料

　　1.1 AFS-双道原子荧光光度计工作原理

　　原子荧光是原子蒸气受到具有特征波长的光源照射后，其中一些自由原子被激发跳跃到较高能态，然后去活化回到某一较低能态(常常是基态)而发射出特征光谱的物理现象。当激发辐射的波长与产生的荧光波长相同时，被称为共振荧光，它也是原子荧光分析中最主要的分析线。各种元素都有其特定的原子荧光光谱，而根据原子荧光强度的高低就可测出试样中待测元素的含量。

　　AFS-830 双道原子荧光光度计采用硼氢hua钾(或钠)作为还原剂，与酸化过的样品溶液中砷、汞、硒等元素发生反应并生成待测元素的气态氢化物与氢气，而氢气和气态氢化物与载气(氩气)混合后进入原子化器，之后，氢气和氩气在特制点火装置的作用下形成氢氩火焰，使得待测元素原子化。待测元素的激发光源发射的特征谱线通过聚焦而激发氢氩火焰中的待测物原子，得到的荧光信号被日盲光电倍增管接收，然后经放大、解调，再由数据处理系统得到结果。

　　1.2 实验条件

　　（1）氩气：纯度不小于99.99%，带指针式（氩）氧气减压表；

　　（2）硼氢化na（钾），含量95%以上；

　　（3）盐酸、硝酸等（优级纯以上）；

　　（4）纯净水（18MΩ）；

　　（5）器皿：需通过技术监督部门的校准鉴定。

　　1.3 主要试剂及其配制

　　（1）5%硫脲+5%抗坏血酸混合液：称取硫脲、抗坏血酸（均使用分析纯即可）各5g，用100mL去离子水溶解，现用现配。

　　（2）硼qing化钾溶液（10g/L）：称取10g硼氢hua钾，溶于500ml0.5%的优级纯氢氧化钾中。

　　（3）砷标准贮备液：准确称取1.320g三氧hua二砷（As2O3），溶解于25ml20%(W/V)KOH溶液中，用20%（V/V）硫酸稀释至1000mL，摇匀。此溶液浓度值为As=1mg/mL。

　　（4）砷标准中间液（1.00mg/L）：准确移取浓度为1000mg/l的砷标准储备液1.00mL,转入1000mL的容量瓶中，用水定容，摇匀。此溶液砷的浓度为1.00mg/L。

　　（5）砷标准使用液：称取As标准贮备液（1mg/mL）按照10倍的体积关系（最大不可超过100倍）逐级稀释至As=0.1µg/mL（As标准溶液需用5%（V/V）HCI作为定容介质贮存）。

　　1.4 仪器参数

　　光电倍增管负高压(V):300 延时时间(s):1.0

　　灯电流(mA):60 读数时间(s):10.0

　　原子化器高度(mm):8读数方式:峰面积

　　载气流量(ml﹒min-1):400重复次数:1

　　屏蔽载气流量(ml﹒min-1):900

　　1.5水样的采集

　　采水样的容器应选用硬质玻璃瓶或聚乙烯瓶。采样前，先将容器洗净；采样时，用水冲洗三次，再将水样采集于瓶中；采样后，加适当的保存剂并于24小时内进行分析。

　　1.6水样的预处理

　　准确的在25ml具塞比色管中移取20ml的水样，并依次加入2.5 mL盐酸、2.5mL硫脲与抗坏血酸混合溶液，然后定容并摇匀，至少放置15分钟后待测；如室温低至15℃，放置30分钟后待测，同时制备并测定样空白。

　　1.7标准曲线的配制

　　为了减小因实验室条件不同而引起的误差，每次测定水样的同时，也要测定标准曲线。分别准确移取50.00µg/L的砷标准使用液1.0mL、2.0mL、4.0mL、8.0mL、12.0mL、16.0mL，置于100mL容量瓶中。用1%硫脲、1%抗坏血酸、5%盐酸混合溶液稀释至刻度并摇匀，制成含砷浓度分别为1.0µg/L、2.0µg/L、4.0µg/L、8.0µg/L、12.0µg/L、16.0µg/L。放置15分钟后按照方法标准测定，以浓度为横坐标、荧光值为纵坐标校准曲线。

　　1.8水样的测定

　　按照仪器操作规程预热30分钟，接通气源、调整好出口压力（0.25-0.4MPa）,使用5%盐酸溶液作为载流，按仪器工作参数调整好仪器（激发光波长193.7nm、灯电流60mA）。测定工作曲线和水样，同时要测定样品空白。

　　2、结果与讨论

　　2.1 硼氢hua钾浓度的选择

　　硼qing化钾溶液的用量对测定灵敏度有一定程度的影响。用量太少,还原高价砷的能力差,灵敏度低；用量过多,由于有大量氢气而产生稀释作用以及液相干扰,灵敏度也会降低。

　　2.2 酸度的选择

　　通过样品于标准溶液中加入1%、3%、5%、8%、10%盐酸的实验,证明酸度增大,砷的荧光强度增强；反之酸度减小,砷的荧光强度减弱。而且盐酸在5%的范围内，砷的荧光强度基本稳定,所以选择盐酸的浓度为5%。

　　2.3线性范围测定

　　在最佳仪器条件下测定砷标准系列，当砷浓度大于100µg/L时，标准曲线出现弯曲，因此，其线性范围为0～100µg/L。在不同时间内测定0.5～10.0µg/L的砷标准曲线6条，平均相关系数为r=0.9997,回归方程为:C=0.0018If0.0201。