原子熒光光度法測定工業(yè)廢水中的砷和硒

　　隨著工業(yè)的發(fā)展,對金屬的依賴越來越強，所以人 們大量發(fā)展開采業(yè)。隨著金屬的開采，一些有毒元素 (砷、硒）伴隨主要金屬元素被開發(fā)出來，但這些并未被 人們所采出，而是排放到了工業(yè)廢水中。由于砷和硒 為人體非必要元素，如果攝入量過多，很難全部通過人 體的免疫功能排放出來,從而逐漸在人體內(nèi)積累，導致 慢性砷中毒,損害人體的消化、神經(jīng)系統(tǒng)，引起皮膚病 變，甚至皮膚癌；硒過量時，會導致認脫發(fā)、脫甲、四肢 發(fā)麻等病癥。所以對水體中砷、硒含量的測量已是 刻不容緩的任務(wù)。

　　人們已經(jīng)對砷、硒傳測量方法進行了大量的研究， 如分光光度法、石墨爐原子吸收法、原子熒光光譜法 等,其中原子熒光光譜法具有干擾少、靈敏度高、簡便 快捷、多元素同時測定等優(yōu)點,是目前測砷、硒最 好的方法之一。本研究利用AFS雙道原子熒 光光度計,聯(lián)合測定地下水樣中砷和硒，該試驗具有樣 品一次性前處理,操作快速、簡便、靈敏度高、基體干擾 少、節(jié)省試劑，同時,本方法利用自動進樣技術(shù)，減少了 人為誤差,校準曲線的線性更好，測定的數(shù)據(jù)重現(xiàn)性更 好，能滿足工業(yè)廢水中砷、硒的測定。

　　1.實驗部分

　　1.1主要儀器和試劑

　　雙道原子熒光光度計和自動進樣器。

　　硫脲（分析純）、氬氣（純度>99.99% )、高氯酸、硝 酸、鹽酸優(yōu)級純、去離子水、KBH4 (分析純）、KOH(分析 純)。

　　1.2實驗部分

　　1.2.1載流劑稀鹽酸溶液的配制：

　　準確移取20mL、濃度為36.5%鹽酸溶于去離子水 中，然后轉(zhuǎn)移到500mL容量瓶中加水稀釋定容（現(xiàn)配現(xiàn)用）。

　　1.2.2還原劑溶劑KOH - KBHt的配制：

　　準確稱量0. 50g KBH4，. 25g KOH,把稱量好的 KOH溶于50mL去離子水中，再加入硼氫化鉀，攪拌溶 解后，轉(zhuǎn)入500mL容量瓶中，稀釋成濃度為1.0mg/ mL KBH4和0.5mg/mL KOH混合液（現(xiàn)配現(xiàn)用）。

　　1.2.3硒和砷標準溶液配制與測定 將硒和砷的標準液逐步稀釋為25 pg/L溶液 50mL,然后分別量取0. 0.1、. 0.2、. 0.4、. 0.8、. 0硒和砷的 標準液和1.0mL鹽酸加到25mL比色管中然后加入2. 0mL 10. 0%硫脲-10. 0%抗壞血酸，并分別稀釋至 25mL,放置20分鐘，分別測定硒和砷的吸光度，再求取 其標準曲線。

　　1.2.4水樣預處理：

　　取12.5 mL待測水樣于25mL比色管中，加入剛配 制好的鹽酸溶液1. 0mL,再加入2. 0mL10. 0%硫脲- 10.0%抗壞血酸，用超純水稀釋至刻度，搖勻，放置20 分鐘,在工作條件下,進行測定。

　　2結(jié)果與討論 2.1.1砷和硒的標準曲線 根據(jù)砷和硒的標準液進行稀釋的溶液測定它們的 吸光度,作標準曲線圖1。

　　2.1.2砷和硒的標準曲線

　　圖1砷的標準曲線

　　圖2硒的標準曲線
 

　　由圖1和圖2可以看出，砷、硒的吸收曲線呈現(xiàn)線 性關(guān)系�，F(xiàn)測定水樣,測定數(shù)據(jù)如下:

　　2.2 AFS-930型雙道原子熒光光度計參數(shù)的選取

　　2.2.1 負高壓

　　增大光電倍增管的負高壓，儀器的靈敏度增大相 對增大,對測量數(shù)據(jù)有利，但同時也帶來了一些負面的 影響，如噪音信號、空白相應(yīng)增大,影響測量的的效果。 如果負高壓過低,熒光的強度值不穩(wěn)定，不易測定出準 確的結(jié)果。經(jīng)反復試驗，當負高壓為260V,信號穩(wěn)定,靈敏度較高，因此將負高壓設(shè)定為260V。

　　2.2.2燈電流

　　通過試驗，隨著硒、砷陰極燈電流的熒光信號強度 增大,噪音信號、空白隨之增大。當燈電流比較低時， 所測定的熒光強度值低而不穩(wěn)；過高則燈的使用壽命 縮短。通過反復試驗，測定砷的燈電流設(shè)定為60mA、 硒燈的電流設(shè)定為80mA。

　　2.2.3載流劑的影響

　　在幾種常用的酸（鹽酸、硫酸和硝酸）中，硫酸和硝 酸均為氣化性酸，在本測定砷和硒的原理試驗中，砷、 硒分別以正三價和正四價與硼氫化鉀作用，氣化性酸 在反應(yīng)中不提供電子，不利于砷、硒還原，因此使用它 們將使測定的靈敏度降低，故硫酸和硝酸不能作為測 定的載流體。因此在該測定試驗中，以鹽酸作為載流 是比較理想的選擇，而且鹽酸的質(zhì)量分數(shù)對測定結(jié)果 影響不大。結(jié)果表明，鹽酸質(zhì)量分數(shù)在5%以上時，測 量的靈敏度較大，故選擇鹽酸質(zhì)量分數(shù)為5%。

　　2.2.4硼氫化鉀的用量選擇 在砷和硒的測定中，硼氫化鉀與待測物化合成氫 化物，從理論上分析，硼氫化鉀濃度增大，則靈敏度相 應(yīng)增大。本試驗分別以硼氫化鉀的濃度為0. 5%、 1.0% ,1.5%、. 0%、. 5%,對待測定 0. 2 μg/L ~ 8 pg/L砷、硒的混標液進行測定。結(jié)果表明，隨著硼氫 化鉀質(zhì)量分數(shù)升高,則測定的靈敏度也隨之升高，當硼 氫化鉀濃度超過2%時，靈敏度隨硼氫化鉀用量增大， 上升幅度趨于平緩，所以從經(jīng)濟角度考慮,選擇硼氫化 鉀質(zhì)濃度為2.0%。

　　2.2.5共存離子的干擾

　　在利用原子熒光法進行測定As和S過程中，在 水樣中主要存在的干擾離子是陽離子Zn2+、Ca2+、 Cu2+ ,Co2+ ,Ni2+、Ag+ ,Hg2+等以及形成氫化物元素之 間的相互影想等。這些陽離子的存在，一定程度上影 響測量的準確性。在該試驗中所加入的硫脲-抗壞血 酸體系，除了起到還原劑的作用外還可以對陽離子起 到掩蔽作用，提高了測量的準確性。因此，一般的水樣 中陽離子存在，在本方法的測定條件下，可以忽略產(chǎn)生 干擾，其他常見的陰離子沒有干擾。

　　2.2.6濃度和精密度試驗

　　砷按照 GSB. 07 - 1275 - 2000, 100mg/L,硒按照GSB. 07 - 1253 -2000,100mg/L,取按 10mL 樣品以 5% 的鹽酸的稀釋至250mL,在比色管中分別加人砷標樣 和10mL硒標樣，再加入2mL硫脲，用去離子水稀釋定 容后,在儀器上再做一系列稀釋實驗測定，結(jié)果表明， 砷和硒標樣測定都符合要求，相對測量的標準偏差均 小于5 %,符合質(zhì)量監(jiān)控要求。實際樣品預處理后進 行測定,結(jié)果表明，此砷的加標回收率為96% ~ 107% 硒的加標回收率為92% ~109%。

　　3結(jié)論

　　氫化物-原子熒光法具有靈敏度高、快速、準確的 特點，可用于工業(yè)廢水中痕量砷、硒的測定，尤其適用 于大批量水樣的測定。砷和硒的檢出限分別為0.20μg/L和 0.13μg/L,加標回收率為 96% ~ 107%,硒 的加標回收率為92% ~ 109%。