原子荧光法测定硒元素过程中抑制铜干扰的试验研究

原子荧光法测定硒元素过程中抑制铜干扰的试验研究

广州市荔湾区环境监测站广东广州510000

【摘要】本文主要针对原子荧光法测定硒元素过程中抑制铜干扰的试验展开了研究,通过结合具体的试验实例,对试验部分作了详细的阐述,并对试验结果作了分析与讨论,以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

【关键词】原子荧光法;测定;硒元素

硒作为环境监测的重要指标,其若在水体中的含量超标,将会严重危害我们的健康,并会对环境造成破坏。因此,我们必须要对硒进行测定。而在原子荧光法测定硒元素过程会出现铜干扰,影响测定的结果。为了保证测定结果的准确科学,需要对铜干扰进行抑制。基于此,本文就原子荧光法测定硒元素过程中抑制铜干扰的试验进行了研究,相信对有关方面的需要提供一定的帮助。

1试验部分

1.1原理

在盐酸介质中,样品中硒与硼氢化钾反应,在氢化物发生系统中生成硒化氢,由载气(氩气)带入原子化器中,进而在氩氢火焰中原子化,在硒的空心阴极灯的照射下,基态硒被激发至高能态,高能态不稳定回到基态时,发射出特征波长的荧光,在一定的波长范围内,其荧光强度与硒的含量成正比,与标准系列比较定量。

1.2试剂

硼氢化钾-氢氧化钠溶液,2%-0.5%,需现用现配;盐酸,优级纯;盐酸溶液系列:浓度分别为5%、10%、15%、20%和30%;硫脲-抗坏血酸溶液,10%-10%;氯化铁溶液,10g/L;硒标准溶液:100mg/L,硒标准中间溶液,1.0mg/L;硒标准使用溶液,100μg/L。

1.3仪器设备

AFS-9760双道原子荧光光度计,购自北京海光仪器公司;砷、硒空心阴极灯。

1.4测定过程

标准系列的配制:分别吸取硒标准使用溶液1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.00mL于50mL容量瓶中,用水稀释。使硒的浓度分别为1.0、2.0、4.0、6.0、8.0和10.0μg/L。取20mL水样于容量瓶中。分别向水样、空白和标准系列溶液中加入10mL盐酸、2.0mL硫脲-抗坏血酸溶液,用水定容并混匀。仪器的参数设置,如表1所示。

开机并设置仪器运行参数,点燃原子化器,稳定30min后开始测定,绘制标准曲线,测定水样等。

2结果与讨论

2.1铜元素对硒测定的干扰

为了检验铜元素对硒的干扰程度,配制6个模拟样品(纯水加入硒和铜的标准物质),环境水体中的铜含量一般在0~100μg/L,因此模拟水样中铜的最高含量为100μg/L。按照硒的国家标准测定方法,以5%盐酸作为载流溶液,以2%硼氢化钾-0.5%氢氧化钠作为测定条件,对这6个水样进行荧光测定。

由表2可知铜元素确实对硒的测定存在负干扰,不同铜浓度对硒的干扰程度递增。当铜浓度为100μg/L时,对1μg/L硒的测定干扰高达27.94%。用标准溶液绘制标准曲线,再用一个含铜的实际水样(原子吸收法测定铜含量为62μg/L)做标准加入曲线,结果如图1所示。

由图1可知标准曲线和标准加入曲线基本平行,可以推断铜元素对硒的干扰不随硒浓度的改变而改变。分析原因是铜在氢化物发生系统中与硒化氢反应生成硒化铜沉淀而不能产生荧光反应,从而严重干扰硒的测定。因此测定硒时去除铜元素的干扰是非常必要的,文献显示加大盐酸浓度和加入铁盐可以抑制铜元素对硒的干扰。

2.2调整盐酸浓度

调整样品的盐酸浓度分别为5%、10%、15%、20%和30%,找到合适的盐酸浓度去除铜元素对测定硒的干扰。分别配制不同浓度的铜元素、不同盐酸浓度的模拟样品30个(硒含量为1μg/L),以与样品相同浓度的盐酸作为载流溶液,2%硼氢化钾-0.5%氢氧化钠作为测定条件,对这些水样进行荧光测定,数据如图2所示。

由图2可知国标方法中盐酸浓度(5%)是不够的。当盐酸浓度为20%时,含有不同浓度的铜元素的水样测定的荧光强度基本相同,可以认为当盐酸浓度为20%时可有效抑制100μg/L铜元素对硒的干扰。

2.3加入氯化铁溶液

保持盐酸浓度为5%不变,加入不同浓度的氯化铁溶液,找到合适的氯化铁浓度去除铜元素对测定硒的干扰。分别配制不同浓度的铜元素、加入不同浓度的氯化铁溶液的模拟样品30个(硒含量为1μg/L),以5%盐酸为载流溶液,2%硼氢化钾-0.5%氢氧化钠作为测定条件,对这些水样进行荧光测定,数据如图3所示。

由图3可知当盐酸浓度为5%并且加入0.6mL10g/L的氯化铁溶液时,含有不同浓度的铜元素的水样测定的荧光强度基本相同,可以认为0.6mL10g/L的氯化铁溶液可有效抑制100μg/L铜元素对硒的干扰。

3方法的精密度与准确度

3.1方法精密度验证

由2.1试验数据可知用原子荧光法测定硒,当水样中存在铜元素时,会对硒的测定产生负干扰,因此必须做铜元素的干扰去除。通过2.2和2.3的干扰去除试验,得到结论:提高盐酸浓度达到20%或者不改变盐酸浓度加入0.6mL10g/L的氯化铁可以有效抑制100μg/L铜元素对硒的干扰。在此两种改进条件下分别检测两个样品(污水),试验数据如表3所示。

由表3增加盐酸浓度达到20%或不改变盐酸浓度,但加入0.6mL10g/L氯化铁测定水样,数据的标准偏差均在3%以内,精密度良好。两种改进方法中,增加盐酸浓度所测得的结果精密度更好,这是因为相比加入氯化铁溶液的方法少引入一步操作误差。但是增加盐酸浓度,对操作人员的安全隐患相应提高。增加盐酸浓度使精密度更好,而加入氯化铁溶液则安全性更好。

3.2方法准确度检验

配制一个质控样加入铜标准物质(铜含量为45μg/L),在5%盐酸的初始条件下,增加盐酸浓度达到20%和不改变盐酸浓度,但加入0.6mL10g/L氯化铁分别测定质控样,如表4所示。

对两个污水进行加标回收率测定,如表5所示。

由表4和表5可知在质控样中有铜元素干扰时,用国标方法(即盐酸浓度为5%)条件下测定,质控样浓度在标准值不确定度下限边缘。增加盐酸浓度达到20%和不改变盐酸浓度,加入0.6mL10g/L的氯化铁两种条件下分别测定质控样,结果均在质控样的标准值附近,精密度良好。加标回收试验的加标回收率良好,数据准确可靠,同时也验证了测定硒时去除铜干扰的必要性。

4结语

综上所述,硒作为环境监测的重要指标,必须要对其进行测定。但是在原子荧光法测定硒元素的过程中,由于水样中含有铜元素,会影响测定结果。因此,我们需要在测定过程中,采取有效的方法,对铜干扰进行抑制,以保障测定结果的科学准确。

参考文献

[1]张金全、张晓敏、郭卫国.氢化物发生原子荧光法直接测定锑及其化合物中的硒和铋[J].中国科技纵横.2013(24).

[2]邓育宁.氢化物发生-原子荧光法测定锑及其化合物中低含量硒和铋[J].化工管理.2014(32).

[3]环境保护部发布.水质汞、砷、硒、铋和锑的测定原子荧光法(HJ694-2014).

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