石墨炉原子吸收法测定环境空气中的锡

2011-12-28 08:45潘海燕
环境监控与预警 2011年6期
关键词:原子化灰化环境空气

潘海燕,秦 玮

(1.淮安市环境监测中心站,江苏 淮安 223001;2.江苏省环境监测中心,江苏 南京 210036)

·监测技术·

石墨炉原子吸收法测定环境空气中的锡

潘海燕1,秦 玮2

(1.淮安市环境监测中心站,江苏 淮安 223001;2.江苏省环境监测中心,江苏 南京 210036)

研究了硝酸-双氧水体系消解、石墨炉原子吸收法测定环境空气中锡的方法。采用抗坏血酸和磷酸二氢铵作混合基体改进剂,热解涂层石墨管,塞曼扣背景。方法的检出限为3.56 μg/L,实际样品回收率为90.6% ~102%。

环境空气;锡;石墨炉原子吸收法

1 实验

1.1 仪器

PE--600原子吸收光谱仪(带自动进样器),锡高性能空心阴极灯,热解涂层石墨管。KB--120 TSP大气采样器(青岛崂山电子仪器实验所),CA-CN 型微孔滤膜(孔径为 0.22 μm,直径为9 cm,国家海洋二所水处理中心)。

1.2 试剂

锡标准溶液:500 μg/mL,10% 抗坏血酸 +0.1%磷酸二氢铵混合基体改进剂溶液,硝酸、过氧化氢均为优级纯试剂。

1.3 最佳工作条件

波长为286.3 nm;灯电流为18 mA;光谱通带为2.0 nm;石墨管为热解涂层管。进样量:20 μL,基体改进剂加5 μL;氩气流量:250 mL/min;干燥温度(斜坡升温)与时间:110~130℃,30 s;灰化温度与时间:900℃,30s;原子化温度与时间:2 200℃,5 s;热除温度与时间:2 450℃,3 s。塞曼效应扣除背景,原子化时停气。

2 结果与讨论

2.1 操作步骤

2.1.1 样品的采集

采用KB-120 TSP大气采样器进行采样,采样流量为60 L/min。

2.1.2 样品溶液的制备

将采样后的滤膜剪碎,置于100 mL烧杯中,并加入15 mL硝酸和5 mL过氧化氢,于电热板上消解至近干,再加入1%硝酸溶液,加热溶解残渣,移至50 mL容量瓶中,用去离子水定容,摇匀待测。同时用空白滤膜做对照实验。

2.1.3 标准溶液的配制

2.3.2 充分发挥居家社区养老服务协会的中介力量居家社区养老服务协会是重要的中介力量,为社会组织、企业入驻街道社区发挥重要的信息、沟通、甄选、考核、监督的平台功能。同时,充分调动社会力量,可以参考日本地域福祉计划制度,积极调动群众参与力量,带动农村老年协会的作用,促进居家养老服务对象拓展、功能提升、质量优化、制度完善等多方面进一步提升,为农村居家养老服务规范化管理提供依据。

取100 μg/L锡标准使用液稀释而成,质量浓度分别为 0.0,20.0,40.0,60.0,80.0 和 100.0 μg/L。按选定的仪器最佳工作条件,测定标准溶液的吸光值,以吸光值对锡的浓度绘制标准曲线。按标准曲线绘制时的仪器工作条件和操作步骤,分别测定空白溶液和样品溶液的吸光值,并在标准曲线上查出其对应的锡含量。

2.2 实验条件的选择

2.2.1 灰化温度和时间

较高的灰化温度有助于共存物质的蒸发,降低背景吸收,提高灵敏度[2]。在一定的干燥温度及时间(130℃,30 s)、原子化温度及时间(2 200℃,5 s)条件下,仅改变灰化温度,测试锡标准溶液的吸光值,以灰化温度对吸光值作图(图1)。从图1可以看出,灰化温度在800~900℃之间时,灵敏度最高。因此,选择900℃为该方法的工作灰化温度,灰化时间为30 s。

图1 灰化温度对灵敏度的影响

2.2.2 原子化温度的选择

选择较低的原子化温度有利于延长石墨管的使用寿命。在一定的干燥(130℃,30 s)、灰化(900℃,30 s)温度及时间条件下,仅改变原子化温度,测定锡标准溶液的吸光值,以原子化温度对其吸光值作图(图2)。在2 100~2 200℃之间,吸光值受温度影响不大,灵敏度较高,因此选择2 200℃作为该方法的原子化温度。

图2 原子化温度对灵敏度的影响

2.2.3 不同基体改进剂的比较

锡易生成挥发性的化合物,极大地影响了检测的灵敏度,所以选择一种合适的基体改进剂来提高灰化温度,消除背景干扰是十分必要的[3]。本方法选择了8种常见的基体改进剂,测定60 μg/L的锡标准溶液,比较结果见表1。

表1 不同基体改进剂的灵敏度比较

由表1可知,除了被称为“通用基体改进剂”的钯,单一的改进剂虽使灵敏度有所增加,但效果不如混合基体改进剂,0.1%硝酸镁+1%硝酸钯溶液和0.1%磷酸二氢铵+10%抗坏血酸溶液都对锡有很好的稳定效果,有较好的峰形。硝酸钯比较昂贵,而磷酸二氢铵和抗坏血酸是实验室常用试剂,且价格便宜,容易得到。所以本次试验最终选用磷酸二氢铵和抗坏血酸作混合基体改进剂。

2.2.4 分析线的选择

由于锡的分析线较接近远紫外区,所以在测定锡时的精密度较差。选用60 μg/L的锡,0.1%磷酸二氢铵+10%抗坏血酸作基体改进剂,按方法最佳工作条件,用锡的2 条分析线(224.6,286.5 nm)连续测定7次并进行比较。结果表明,锡的286.5 nm分析线较224.6 nm分析线灵敏度高。

2.2.5 方法的检出限

根据IUPAC关于检出限规定,取7张滤膜,每天1张,按样品处理方法进行消解处理,并进行测定,将测得值按检出限计算方法进行计算[4]。锡的方法检出限为 3.56 μg/L。

2.2.6 样品加标回收率试验

将已采过样的4份滤膜准确地一分为二,一份加标,另一份不加标。经消解处理后,分别加入两种不同的基体改进剂进行测定,其中一份加磷酸二氢铵+抗坏血酸混合基体改进剂,测定其样品质量浓度分别为 39.6,27.6,46.7,38.0 μg/L,样品加标回收率分别为90.6%,102%,97%,93.9%;另一份加5%硝酸镧溶液基体改进剂,测定其样品质量浓度分别为 34.2,252,44.8,37.0 μg/L,样品加标回收率分别为 83.0%,85.6%,82.5%,85.6%。结果表明,磷酸二氢铵+抗坏血酸混合基体改进剂回收率明显高于硝酸镧基体改进剂。

2.2.7 实样分析结果

对某厂1#—6#点位环境空气中锡的质量浓度进行了测定,结果分别为 0.31,0.19,0.18,0.39,0.32,0.35 μg/m3。

3 结论

采用磷酸二氢铵+抗坏血酸混合基体改进剂测定环境空气中的锡,灰化温度可以提高到900℃,回收率为 90.6% ~102%,检出限为3.56 μg/L,具有较低的检出限和较好的回收率。

[1]陆莹,王志伟.硝酸镧作基体改进剂微孔滤膜采样石墨炉原子吸收法测定环境空气中的锡[J].分析化学,2002,30(3):379.

[2]李建.混合基体改进剂石墨炉原子吸收法测定车间空气中的锡[J].中国职业医学,2003,12(30):33.

[3]王晓慧,齐文启,刘廷良,等.石墨炉原子吸收法测定土壤中的锡[J].环境科学研究,1999(1):57-58.

[4]杨大鹏,朱力,刘裕婷.混合基体改进剂石墨炉原子吸收法测定食品中锡[J].中国卫生检验杂志,2006,9(16):98-102.

Craphite Furnace Atomic Absorption Spectroscopy Determination of Tin in Environmental Air

PAN Hai-yan1,QIN Wei2
(1.Huaian Environmental Monitoring Central Station,Huaian,Jiangsu 223001,China;2.Jiangsu Provincial Evironmental Monitoring Center,Nanjing,Jiangsu 210036,China)

The GFAAS method for Tin determination from environmental air samples has been studied with HNO3and H2O2digestion.Mercury metal solution and Ammonium phosphate monobasic soiution were used as the matrix modifier for coating graphite tube.The detection limit of this method is 3.56μg/L(in solution),and the relative recovery rate for spikes in soil matrices varied among 90.6% ~102%.

environmental air;tin;graphite furnace atomic absorption spectroscopy

X831

B

1674-6732(2011)-06-0023-03

10.3969/j.issn.1674-6732.2011.06.007

2011-01-25;

2011-02-14

潘海燕(1974—),女,高级工程师,本科,从事环境监测分析工作。

(本栏目编辑 黄 珊)

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