微波消解石墨炉原子吸收法测定环境空气中痕量锡

唐楠

（江苏省环境监测中心，南京 210036）

微波消解石墨炉原子吸收法测定环境空气中痕量锡

唐楠

（江苏省环境监测中心，南京 210036）

建立石墨炉原子吸收法测定环境空气中痕量锡的方法。采用混合纤维素微孔滤膜采集环境空气样品，用硝酸-氢氟酸微波消解样品，以5%硝酸镧-10%酒石酸混合液作基体改进剂，石墨炉原子吸收法进行测定。当采样体积为4 800 L，定容体积50 mL时，方法检出限为0.024 μg/m3，样品加标回收率为96.0%～106.0%，测定结果的相对标准偏差为2.74%～5.81%（n=7）。该方法样品处理操作过程简单，酸用量少，可用于环境空气中痕量锡的测定。

微波消解；基体改进剂；环境空气；锡；石墨炉原子吸收法

锡是人体不可缺少的微量元素之一，对人体各种生理活动和人体健康有重要影响，但食入或者吸入过多的锡会导致神经系统、肝脏功能、皮肤粘膜等受到损害。随着工业不断发展，锡的使用范围越来越大，锡对环境空气的污染主要来自锡的开采、冶炼、加工和使用等，给人体健康带来危害［1］。作为一种快速、高灵敏度的分析方法，石墨炉原子吸收法广泛应用于痕量重金属的分析，但直接测定锡会生成难离解的氧化物，导致测定灵敏度较低、测定结果重现性较差等问题。石墨炉原子吸收法测定样品中微量重金属时，加入基体改进剂可以消除干扰，提高分析灵敏度和灰化温度［2-5］。微波消解仪是密闭的高温高压系统，能使待测组分消解更彻底且样品无挥发，参与消解的酸用量较少，解决了电热板消解法用酸量消耗多、消解时间长、操作繁琐的问题。微波消解技术具有快速、完全、低空白的优点，现已广泛应用于各种样品的预处理［6-11］。笔者采用混合纤维素微孔滤膜（CA-CN型）作采样滤样，微波消解滤膜，以硝酸镧和酒石酸混合液作基体改进剂，石墨炉原子吸收法测定环境空气中锡，不仅提高了锡的测定灵敏度，还提高了方法的稳定性，具有快速简便、消解液不易污染、测定结果准确等优点［12］。

1　实验部分

1.1主要仪器与试剂

石墨炉原子吸收光谱仪：PinAAcle-900Z型，带自动进样器，美国珀金埃尔默公司；

锡高性能空心阴极灯：GKD-2型，北京有色金属研究总院；

微波消解仪：Mars6型，美国CEM公司；

电子控温加热器：ECH-II型，上海新仪微波化学科技有限公司；

大气采样器：FDC-1500型，盐城银河科技有限公司；

混合纤维素微孔滤膜：CA-CN型，孔径为0.45μm，天津市领航实验设备有限公司；

锡标准溶液：100 mg/L，国家钢铁材料测试中心；

硝酸、氢氟酸：优级纯，上海国药集团；

硝酸镧、酒石酸：分析纯，广州苏喏化工有限公司；

基体改进剂：5%硝酸镧-10%酒石酸混合溶液；

实验用水为二次去离子水。

1.2仪器工作条件

波长：286.5 nm；灯电流：15.0 mA；光谱通带：0.7 nm；热解涂层石墨管；进样方式：自动；进样体积：20 μL；基体改进剂用量：5 μL；石墨炉升温程序：干燥温度80～110℃，保持30 s；灰化温度：900℃，保持20 s；原子化温度：2 300℃，保持5 s；清除温度：2 500℃，保持3 s；氩气流量：250 mL/min，原子化时停气；原子吸收光谱仪采用横向加热，纵向交流塞曼效应扣除背景。

1.3样品处理

采用FDC-1500型大气采样器对环境空气进行采样，采样流量为80 L/min，采集1 h［13］。将采过样的CA-CN型微孔滤膜用塑料专用剪刀剪碎放入微波消解管中，加入5 mL硝酸和2 mL氢氟酸，置于微波消解仪中，按表1消解程序进行消解。消解结束稍冷却后将消解管置于恒温加热器中进行加热赶酸至消解液近干，再加入3%硝酸溶液温热溶解残渣，移至50 mL容量瓶中，用3%硝酸溶液定容，摇匀，待测。同时用空白滤膜做空白试验。

表1　微波消解程序

1.4样品测定

按1.3处理样品，在1.2仪器工作条件下分别测定样品和空白，将测得的样品吸光度值减去空白吸光度值后，由标准工作曲线求得样品中锡的质量浓度。

2　结果与讨论

2.1微波消解条件优化

在微波消解过程中，表1中步骤3的温度设置较为重要，过低的消解温度或保持时间过短都会使测定结果精密度和准确度变差。试验表明步骤3温度设置为180℃时，硝酸-氢氟酸微波消解体系能使微孔滤膜及空气中的颗粒物完全溶解，无残留物质。

2.2石墨管的选择

热解涂层石墨管的涂层处理剂在高温下于石墨管的内表面形成一层碳化物的涂层，填补了石墨管内表面的空隙，减少了渗透作用，其灵敏度和精密度较非涂层石墨管有显著提高，且涂层碳化物避免了酸性样品溶液直接与石墨管管壁接触，延长了石墨管的使用寿命，因此选用热解涂层石墨管。

2.3基体改进剂的选择

锡易生成挥发性的化合物，对测定的灵敏度有极大的影响，因此选择一种合适的基体改进剂来提高锡的灰化温度，消除背景干扰非常必要。在20 μg/L锡标准液中分别加入1%硝酸镁、5%硝酸铵、5%硝酸镧、1%硝酸钯、5%硝酸镧-10%酒石酸、5%硝酸镧-10%抗坏血酸等常用基体改进剂进行对比试验。结果表明，采用1%硝酸钯、5%硝酸镧-10%酒石酸、5%硝酸镧-10%抗坏血酸与其它基体改进剂相比，不仅具有较好的增感效果和稳定峰形，且测定精密度较理想。硝酸钯较昂贵，抗坏血酸用久后会在石墨管中残留颗粒阻挡光路，需时常清除。所以选用硝酸镧和酒石酸作为混合基体改进剂。

2.4检测波长选择

锡的原子吸收分析线波长接近于远紫外区，因此在测定锡时精密度较差。选用20 μg/L锡标准溶液，加入5%硝酸镧-10%酒石酸混合液作基体改进剂，按1.2仪器工作条件，对锡的224.6，254.7，266.1，286.5 nm 4条波长连续测定7次进行比较。试验结果表明，286.5 nm波长较224.6 nm波长灵敏度有所下降，但使用该波长分析能获得较为满意的精密度，因此选择286.5 nm作为检测波长。

2.5线性方程

将100 mg/L锡标准溶液用3%硝酸溶液稀释成浓度分别为0.00，5.00，10.0，20.0，50.0，80.0 μg/L的系列标准溶液，在1.2仪器工作条件下测定吸光度。以吸光度Y对应质量浓度X绘制标准曲线，锡在5.00～80.0 μg/L浓度范围内线性拟合较好，线性回归方程Y=0.001 51X+0.003，相关系数r=0.999 3。

2.6方法检出限

准确吸取7份10.0 μg/L锡标准溶液1.0 mL于微波消解罐中，按1.3步骤消解后测定，计算测定值的标准偏差s为0.743 μg/L。按照HJ 168-2010［14］，检出限MDL=st（n-1，0.99），当n=7时，t值取3.143，计算得锡的检出限为2.34 μg/L。以采集环境空气量为4 800 L、定容体积50 mL计，该方法对环境空气中锡的检出限为0.024 μg/m3。

2.7精密度试验与加标回收试验

取21张微孔滤膜，按7张一组分成3组，每组分别加入0.25，0.50，1.00 μg锡，放置过夜。次日消解定容至50 mL，按上述工作条件进样分析。精密度试验结果和加标回收试验结果分别见表2、表3。由表2、表3可知，3组样品的相对标准偏差为2.74%-5.81%，加标回收率在96.0%～106.0%之间，说明该方法具有较高的准确度和良好的精密度。

表2　精密度实验结果

表3　方法加标回收试验结果

3　结语

采用混合纤维素微孔滤膜采集环境空气样品，用硝酸-氢氟酸微波消解样品，以5%硝酸镧-10%酒石酸混合液作基体改进剂，石墨炉原子吸收法测定环境空气中的痕量锡。结果表明，该方法可以较好地消除基体干扰，提高测定方法灵敏度和精密度。该方法具有快速简便、消解液不易污染、用酸量少、准确度高、检出限低等优点，适用于环境空气中痕量锡元素的测定。

［1］ 鲁丹.石墨炉原子吸收光谱法测定罐头食品中痕量锡［J］.中国卫生检验杂志，2004，14（6）： 734-735.

［2］ 强光辉，罗卫国.连续光源石墨炉原子吸收光谱法测定地下水中的铍［J］.化工管理，2015，9（27）： 57-58.

［3］ 葛荣正.石墨炉原子吸收光谱法测定尿铅含量影响因素的研究［J］.中国卫生检验杂志，2011，13（2）： 331-332.

［4］ 任婷，赵丽娇，曹珺.高分辨连续光源石墨炉原子吸收光谱法测定食品中铅、镉和铬含量［J］.光谱学与光谱分析，2012，32（9）：2 566-2 571.

［5］ 孙博思，任婷，赵丽娇.浊点萃取-高分辨连续光源石墨炉原子吸收光谱法测定环境水样中的痕量铅［J］.光谱学与光谱分析，2012，32（10）： 2 847-2 852.

［6］ 王泽科.环绕加热湿法消解-石墨炉原子吸收光谱法测定大米中的镉含量［J］.湖南农业科学，2010，15（8）： 104-105.

［7］ 黄辉，李本涛，邵鸿飞.微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定胶囊中的痕量铬［J］.化学分析计量，2011，20（3）： 30-32.

［8］ 袁秀金，黄宏志.湿式消解法石墨炉原子吸收光谱法测定大米中镉含量［J］.广东农业科学，2010，37（8）： 240-241.

［9］ 何佩雯，杜钢.微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定9种中药材中微量元素含量［J］.中华中医药杂志，2011，26（2）： 271-274.

［10］ 汪娌娜，高志杰.微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定水产品中痕量镉［J］中国卫生检验杂志，2011，21（5）： 1 083-1 084.

［11］ 汪学英，殷晓俊.微波消解样品-石墨炉原子吸收光谱法测定双黄连口服液及其药材中重金属元素［J］.理化检验：化学分册，2012（1）： 87-89.

［12］ 赵秀宏，王鑫焱，郭沛.硝酸镧为基体改进剂石墨炉原子吸收光谱法测定煤样中的铍［J］.岩矿测试，2015，34（1）： 60-66.

［13］ 国家环保总局.空气和废气监测分析方法指南［M］ .4版.北京：中国环境科学出版社，2004： 421-426.

［14］ 中国环境监测总站.环境水质监测质量保证手册［M］ . 2版.北京：化学工业出版社，2010.

纺丝浴成分在线自动分析装置及分析方法

公布号：CN105334287A 公布日：2016.02.17

申请人：唐山三友集团兴达化纤有限公司

一种纺丝浴成分在线自动分析装置，包括人机操作单元、电气控制单元、取样单元、分析单元和自动清洗单元，取样单元包括取样杯、取样电磁阀和蠕动泵；所述分析单元包括搅拌器、pH计和两个标准液储罐；人机操作界面与电气控制单元连接，电气控制单元分别与电磁阀、搅拌器、蠕动泵和pH计连接。这种纺丝浴成分的自动分析装置和方法，不仅能够对纺丝浴成分实现在线自动分析，还能对其设备进行在线自动冲洗，无需人工现场取样，降低工人劳动强度，提高工作效率和安全系数，计算比对测量，免去人工测量误差，提高测量精准度，适合各规模的纺丝企业使用。

X射线分析用试样板以及荧光X射线分析装置

公布号：CN105259196A 公布日：2016.01.20

申请人：日本株式会社日立高新技术科学公司

Determination of Trace Tin in Ambient Air by Microwave Digestion Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

Tang Nan
（Jiangsu Province Environmental Monitoring Center， Nanjing 210036， China）

The method for determination of trace tin in ambient air by graphite furnace atomic absorption spectrometry was established. Ambient air sample was collected by using mixed cellulose microporous membrane， and digested by microwave with nitric acid-hydrofluoric acid， and 5% lanthanum nitrate-10% tartaric acid mixed solution was used as matrix modifier，then the sample solution was determined by graphite furnace atomic absorption spectrometry. When the sampling volume was 4 800 L， the constant volume was 50 mL， the detection limit was 0.024 μg/m3. The recovery rate was 96.0%-106.0%， and the relative standard deviation of determination results was 2.74%-5.81%（n=7）. This method is simple with the less acid dosage，and it can be used for the determination of trace tin in ambient air.

microwave digestion； matrix modifier； ambient air； tin； graphite furnace atomic absorption spectrometry

本发明提供X射线分析用试样板以及荧光X射线分析装置，在荧光X射线分析中能够提高试样测定的作业性并且能够抑制差错的发生。该X射线分析用试样板，固定有分析试样，试样板具备试样和支承试样的板状主体，板状主体具有代码显示部，对试样的信息进行编码后显示。另外，该荧光X射线分析装置具备X射线管球，对试样照射一次X射线；检测器，检测由被照射了一次X射线的试样发生的荧光X射线；试样台，设置X射线分析用试样板；摄像单元，对代码显示部进行摄像；以及代码处理部，对摄像单元所摄像的、基于代码显示部编码的代码显示部的信息进行解码。

O657.3

A

1008-6145（2016）02-0063-03

10.3969/j.issn.1008-6145.2016.02.018

联系人：唐楠；E-mail： 2236952137@qq.com

2015-12-21