李 南1,2,刘见宝3,段先哲1,2,胡 杨1,陈 亮1,韩世礼1,
谭凯旋1,谢焱石1,刘 珊1,王正庆1,马 强1,冯志刚1
(1.南华大学,湖南衡阳421001;2.湖南省核燃料循环技术与装备协同创新中心,湖南衡阳421001;3.河南工程学院,河南郑州451191)
摘要:建立了电感耦合等离子体一原子发射光谱法同时测定水中As、B a、Cu、Se .Zn、M n、C d、Cr、P b等9种微量元素的检测方法。结果表明,9种元素的检出限均低于0.008 mg/L在0 05~1.50 mg/L质量浓度范围内,9种元素的线性相关系数均大于0.9990。精密度实验中,9种元素的极差值均小于0.007 mg/L。3个加标水平下,9种元素的平均回收率均在89.0%~113.6%范围内,相对标准偏差均小于5%。结果表明,该方法具有较高的灵敏度高,并具有良好的线性关系、精密度和准确度。该方法可作为水中As、B a、Cu、Se、Z n、M n、C d、Cr、P b等9种微量元素定量分析方法。
关键词:电感耦合等离子体一原子发射光谱法;水;微量元素
中图分类号:0661.1文章编号:0253 - 4320(2016)04 - 0182 - 03
DOI:10. 16606/j. cnki. issn 0253 - 4320. 2016. 04. 046
2007年7月1日,由国家标准委和卫生部联合发布的《生活饮用水卫生标准》( GB 5749-2006)强制性国家标准和13项生活饮用水卫生检验国家标准将正式实施,其中对As、B a、Cu、Se、Zn、M n、C d、Cr、P b微量元素进行了限度规定,所以,建立水中这几种微量元素的简便、快速、有效、灵敏的分析方法至关重要。
目前国内对微量元素的测定方法主要有原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法、电感耦合等离子体一原子发射光谱法等。电感耦合等离子
体一原子发射光谱法( ICP -AES)测定元素时,化学干扰和电离干扰少,检测限低,线性范围宽,可用于痕量和常量分析,可同时实现多种元素的同时测定,其预处理步骤少,又是一种经济的测定方法。笔者用ICP -AES方法同时测定水中9种微量元素,该方法简单、快速,准确度高。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
ICAP -7200电感耦合等离子发射光谱仪,Thermo Fisher生产。硝酸(优级纯);1%硝酸为空白溶剂,用超纯水配制;As、B a、Cu、Se、Zn、M n、C d、Cr、P b单元素国家标准溶液(1 000μg/m L),中国计量科学研究院生产;水样品为当地自来水。
1.2实验方法
1.2.1仪器工作条件
激发功率为1 150 W,雾化压力为0.2 M Pa,光室温度为38℃,Camera温度为- 46.6℃,样品冲洗时间为30 s,循环水制冷功率为1 500 W,泵速45 r/min,辅助气流量为0.5 L/min,氩气纯度为99. 999%。
1.2.2溶液配制
对照品贮备液的制备:分别精密量取砷、钡、铜、硒、锌、锰、镉、铬、铅元素标准溶液(均为1 000μg/m L)0.5 m L,置于50 m L量瓶中,加1%硝酸溶液稀释至刻度,摇匀,作为对照品贮备液。
线性标准溶液的制备:分别量取对照品贮备液0.5 m L,置50 m L量瓶中,加1%硝酸溶液稀释至刻度,摇匀,作为标准溶液1;分别量取对照品贮备液2.5 m L,置50 m L量瓶中,加1%硝酸溶液稀释至刻度,摇匀,作为标准溶液2;再分别量取对照品贮备液5.0 m L,置50 m L量瓶中,加1%硝酸溶液稀释至刻度,摇匀,作为标准溶液3。
1.2.3 测定法
取标准溶液1、2、3注入仪器,采用水平方式测定元素,得出标准曲线;另取水样品,注入仪器,按线性回归法计算元素含量。
2结果与分析
2.1分析谱线的选择
为了选择最适合的检测波长,9种元素都选择了多条谱线进行研究,根据各元素谱线的干扰情况,选择灵敏度高、光谱干扰小、谱线线性与峰形较好的谱线进行分析,检测波长选择结果如表1所示。
2.2检出限
按照上述方法配制线性标准溶液并进行仪器检测,得线性方程,并在此条件下,分别在各元素检测波长下测定空白溶剂11次,计算空白溶剂中9种元素的标准差SD,检出限为3SD,结果如表2所示。结果表明,在选定条件下测定本品中9种元素的检出限均低于0. 008 mg/L,说明该方法灵敏度高。
2.3线性与范围
分别精密量取0. 25、0.5、2.5、5.0、7.5 m L标准贮备液置50 m L量瓶中,加1%硝酸溶液稀释至刻度,摇匀,作为线性标准溶液进行仪器检测,得线性方程,结果表3所示。结果表明,在0. 05~1.50 mg/L质量浓度范围内,9种元素的线性相关系数r均大于0. 999 0,浓度与测量值线性关系良好。
2.4精密度
按照1.2.2所述方法配制线性标准溶液,进行仪器检测,得线性方程,取水样重复进样6次,考察9种元素质量浓度的变化情况,结果如表4所示。结果表明,溶液连续测定6次,9种元素的极差值均小于0.007 mg/L,变化很小,说明该方法对9种元素测定时的精密度良好
2.5回收率
按照1.2.2所述方法配制线性标准溶液并进行仪器检测,得线性方程。精密量取水样品25 m L,置50 m L量瓶中,分别加入标准贮备液2.0、2.5、3.0 m L,加1%硝酸溶液稀释至刻度,摇匀,作为9种元素测定的低、中、高3个浓度水平溶液,每个浓度水平平行配制3份,进行仪器检测,结果如表5所示。由表5可知,3个加标水平下,9种元素的平均
回收率均在89. 0%~113. 6%范围内,RSD均小于5%,说明该方法的准确度良好。
2.6测定水样品与饮用水限度的比较
水样品测定的质量浓度与《生活饮用水卫生生活饮用水标准》中规定的饮用水水质质量浓度限值进行对比,结果如表6所示。结果表明,当地的自来水中硒超标,其他8种元素在限值之内。
3结论
建立了一种简单有效的同时测定水中As、B a、Cu、Se、Zn、M n、C d、Cr、P b 9种微量元素的检测方法。结果表明,9种元素的检出限均低于0.008 mg/L,说明该方法灵敏度高。在0. 05~1.50 mg/L质量浓度范围内,9种元素的线性相关系数r均大于0. 999 0,该方法线性关系良好。精密度实验中,9种元素的极差值均小于0. 007 mg/L,变化很小,说明该方法的精密度良好。3个加标水平下,9种元素的平均回收率均在89.0%~113.6%范围内,RSD均小于5%,说明该方法的准确度良好。此方法可作为水中As、B a、Cu、Se、Zn、M n、C d、Cr、P b等9种微量元素定量分析方法。
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