化学检验员原子荧光光谱法测定砷和汞
方法原理与技术优势
原子荧光光谱法是化学检验员测定砷、汞、硒、锑、铋等氢化物形成元素的专用高灵敏度方法,基于待测元素在酸性介质中被还原剂还原生成挥发性氢化物,经气液分离后导入原子化器,受特征光源激发产生荧光,荧光强度与浓度成正比。该方法兼具原子吸收的选择性和荧光法的高灵敏度,砷、汞的检出限可达纳克每升级别,抗干扰能力强,仪器成本相对较低,是食品、水质、土壤和化妆品中砷汞测定的常规手段。
仪器组成与工作条件
仪器主要由特制空心阴极灯或高强度空心阴极灯、氢化物发生系统、原子化器、光学系统和检测系统组成。氢化物发生系统包括反应模块、气液分离器和废液排出装置,还原剂多用硼氢化钾或硼氢化钠溶液,载液多为盐酸介质。原子化器采用氩氢火焰石英炉原子化,温度约两百度左右即可满足要求。化学检验员需优化的条件包括灯电流、负高压、载气和屏蔽气流量、硼氢化钾浓度及酸度,其中硼氢化钾浓度和酸度直接影响氢化物生成效率,需通过实验确定最佳组合。
价态控制与预还原处理
砷的测定涉及价态问题,因为三价砷和五价砷的氢化物生成效率不同,而标准溶液通常为五价砷形态。样品消解液中的砷需经预还原处理,常用硫脲抗坏血酸混合溶液将五价砷还原为三价砷,同时掩蔽共存干扰离子,室温放置一定时间后方可测定。化学检验员不得省略预还原步骤,否则会导致结果偏低且不稳定。汞不存在价态干扰,但汞离子易被容器吸附和挥发损失,消解液宜现配现测,容器需用硝酸浸泡处理。
干扰因素与消除途径
氢化物发生法的主要干扰来自过渡金属离子,铜、镍、钴、铁等在较高浓度时会抑制氢化物生成,导致结果偏低。消除方法包括增加硫脲抗坏血酸用量进行掩蔽、稀释样品降低干扰离子浓度、加入掩蔽剂如硫脲或 EDTA,以及采用标准加入法补偿基体效应。汞测定还易受残留记忆效应影响,因汞易吸附在管路和石英炉内壁,化学检验员应在每批测定后用稀硝酸或高锰酸钾溶液清洗管路,并按浓度从低到高顺序进样。
消解方式与空白控制
样品消解多采用微波消解或湿法消解,硝酸过氧化氢体系适用于大多数食品和环境样品,含汞样品消解温度不宜过高以防汞损失,也可采用硫酸硝酸高锰酸钾体系保持汞的氧化态防止挥发。空白控制是砷汞测定的难点,试剂、水和容器都可能引入本底,化学检验员应选用优级纯以上试剂和超纯水,所有玻璃和塑料器皿需用百分之十硝酸浸泡过夜并冲洗干净。每批样品必须带双份试剂空白,空白值异常偏高时应查找污染源重新处理。
定量方法与质量保证
定量分析采用标准曲线法,标准系列应包含空白和至少五个浓度点,相关系数不小于零点九九九。由于仪器响应可能随时间漂移,化学检验员应在样品序列中每隔若干样品插入一个标准中间点进行核查,偏差超过百分之十时序列作废重新测定。质量保证措施包括平行样测定、加标回收、标准物质验证和方法比对,加标回收率一般应控制在百分之九十至百分之一百一十之间。仪器日常维护包括灯的能量检查、管路漏液检查、石英炉清洁和废液收集处理,废液含砷汞属于危险废物,化学检验员需按危险废物管理规定分类收集处置,不得直接倒入下水道。


