李海英
(南雄市環(huán)境監(jiān)測站,廣東 南雄 512400)
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和工業(yè)化進程步伐的加速,對金屬的開采越來越多。在金屬開采中,一些有毒元素也隨之被開采出來,由于在開采過程中排放清潔工作沒做好,從而排放到了工業(yè)廢水中。如果砷和硒等有毒元素被人攝入過多的話,很難完全排放出來,在人體內(nèi)積累導致慢性中毒。所以對水體中砷、硒含量的測量已是很緊要的任務(wù)。下面就此方法進行討論分析。
AFS-930型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)。
圖1 砷的標準曲線
圖2 硒的標準曲線
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K O H-K B H 4 的配制。準確稱量0.50gKBH4,0.25gKOH,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/mLKBH4和0.5mg/mLKOH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25μg/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2.0mL10.0%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12.5mL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。
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。
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)如表1。
2.3.1 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,很難測定出準確的結(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。
表1
2.3.2 燈電流。通過試驗,當硒、砷陰極燈電流的熒光信號強度增大時,噪音信號、空白也隨之增大。當燈電流比較低時,所測定的熒光強度值低而不穩(wěn);過高則將影響燈的使用壽命。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。
2.3.3 載流劑的影響。在幾種常用的酸(鹽酸、硫酸和硝酸)中,硫酸和硝酸均為氧化性酸,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,氧化性酸在反應中不提供電子,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%。
2.3.4 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,則靈敏度相應增大。本試驗分別以硼氫化鉀的濃度為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3%,對待測定0.2μg/L-8μg/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%。
2.3.5 共存離子的干擾。在利用原子熒光法進行測定As和Se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。
2.3.6 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及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﹪,均符合質(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%。
由上可見,原子熒光光度法具有靈敏度高、快速、準確的等優(yōu)點,可完美地應用于工業(yè)廢水中砷、硒的測定,并且能很好地適用于大批量水樣的測定,對控制工業(yè)廢水有毒元素排放,促進企業(yè)往綠色可持續(xù)發(fā)展道路有著重要的意義,采用這個方法能創(chuàng)造更多的經(jīng)濟和社會效益。
[1]梁曉聰,彭琪,王宇敏.二氨基蔡分光光度法測定飲用水中硒[J]. 環(huán)境與健康雜志,2001,3.
[2]徐萍.4,5,6—三氨基嗜咤法測定水質(zhì)中痕量硒[J].化學工程師,1994,6.