氢化物原子吸收分光法简明测定方法
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氢化物原子吸收光谱法测定痕量As、Se、Sb、Bi、Pb、Sn、Te和Hg简明方法的制定和测定条件 。
一、制定分析方法的工作顺序
1.先配制一种标准溶液,含量约为灵敏度的50-100倍(吸光度0.2-0.5Abs为最佳)和空白溶液,用来检查或确定:
a.发生器的化学条件b.发生器的条件c.主机的条件d.读数的稳定e.实际达到的灵敏度,(减去空白读数计算)。
2.配制系列标准溶液,以砷为例:配0、2、4、6、8ng/mL,绘制标准曲线。系列标准溶液的含量范围:最高约为灵敏度的100-150倍,必须有空白溶液。
3.硼氢化钾的配制。硼氢化钾KBH4(或硼氢化钠),氢化物元素多数用1.5%。称1.5g硼氢化钾,0.3g氢氧化钠(稳定剂)倒入塑料瓶中(不可用玻璃容器),加蒸馏水100mL溶解。室温下可用一周。测定汞用0.5%硼氢化钾,0.1%氢氧化钠。
4.载液的配制:1%(V/V)盐酸(1mLHCl加蒸馏水定容至100mL)。
5.试样前的处理:
a.按照相关方法溶解试样。
b.是否需要被测元素的预还原。如需要,要按照相关方法做预还原工作。
c.稀释到一定倍数,使读数不超过最大可测浓度,(实测后再修正)并满足化学条件的要求。
d.样品处理过程中如果使用大量各种酸物质,样品处理完后,要进行赶酸处理(加热赶酸或加氢氧化铵中和)。
6.检查试样中有无干扰元素存在:
a.从文献资料上了解被测元素有哪些干扰元素和干扰量与所测试样己知的共存元素对比,确定是否需要控制干扰。
b.用回收试验检查有无干扰:取2份试样溶液,-份加己知量被测元素,一份不加,测出含量后相减,计算回收率。回收率在100±3%时认为无干扰。100±5%时,如要求较高则认为有干扰,需要控制。90%-110±2%时认为无干扰。
7.干扰控制
a.用文献上提供的方法控制并用回收实验核查。
b.对不明干扰,或不能完全消除的干扰,并对不同加入量的回收率都相接近,即为存在"相乘干扰",乘一个系数即可得到正确值,方可用“标准加入法”测定。存在“相加干扰”时不能用标准加入法消除。
8.测定标准样品,核查所用方法的正确性。
二、各元素特有的条件
砷As
(1).波长:193.7nm。
(2).载气(氮或氩)流量:150-200mL/min。
(3).砷(V价)应还原到砷(III价):待测定的试样或标液中定容前加碘化钾到浓度为0.5-1%(V/V),加抗坏血酸到浓度为0.2-0.3%定容后(也可在加热后再加入),在沸水浴中加热,温度升到约80-90℃ ,冷却后再次定容即可测定。
(4).试样和标准溶液的酸度:用10%盐酸(V/V)定容,文献上的酸度为1-9M。
(5).发生器后通气管(安装图10):开通。
(6).线性范围:1-10ng/mL(也可在1-20ng/mL范围内)。
(7).灵敏度:出厂指标0.18ng/mL/1%A。(最佳可达到0.08ng/mL/1%A)
注:此灵敏度是用高性能灯测得,并与原子吸收主机性能有关,主机不同灵敏度也不尽相同,后面所有灵敏度指标均如此。
(8).原子化温度:900℃ .
硒Se
(1).波长:196.0nm
(2).载气流量:150-200mL/min。
(3).硒(VI价)还原到硒(IV价):标液中硒如为四价,可不必预还原,六价应还原。试样或标样在溶解后,加盐酸(1:1)数毫升,使用普通玻璃器械用来煮沸溶液硒就有损失。用聚乙烯或聚四氟乙烯(PETT)敞口烧瓶,煮沸时没有损失,加热到微沸数分钟后放凉即可。
(4).酸度:试样和标液用20%(V/V)盐酸介质。文献酸度为2.5-5M。
(5).线性范围:10-80ng/mL。
(6).发生器后通气管(安装图10):开通。
(7).灵敏度:0.32ng/mL/1%。
(8).原子化温度:850℃ 。
铅Pb
(1).波长:高性能灯可用217.0nm,普通灯用283.3nm。
(2).载气流量:150-200mL/min)。
(3).酸度:试样和标液都用0.5%(V/V)盐酸介质。文献酸度为0.1-0.2M。
(4).氧化剂:铅离子常为2价,氢化物中铅为4价,溶液中应当加氧化剂。
a.用铁氰化钾氧化剂(只适用于重金属含量低的试样如生物材料),灵敏度最高。在定容前加入,溶解后定容。(浓度为0.4%)文献为0.5-1.0%。
b.文献上用过氧化氢,高硫酸铵,重铬酸钾等氧化剂,灵敏度比铁氰化钾低,但干扰元素较少(请参看文献资料)。
(5).发生器后通气管(安装图10):开通。
(6).线性范围:1-20ng/mL。
(7).灵敏度:0.18ng/mL/1%。(用铁氰化钾氧化剂最佳可达到0.08ng/mL/1%)。
(8).原子化温度:850℃ 。
锡Sn
(1).波长:普通灯286.3nm,高性能灯用224.6nm。
(2).载气流量:200-300mL/min。
(3).酸度:0.5%HCI(V/V)文献酸度为0.1-0.2M。
(4).发生器后通气管(安装图10):开通。
(5).线性范围:10-80ng/mL。
(6).灵敏度:0.42ng/mL/1%A。
(7).原子化温度:850-900℃ (优选)。
铋Bi
(1).波长:223.0nm。
(2).载气流量:100-150mL/min。
(3).酸度:20%(V/V)盐酸。文献酸度1-9M。
(4).发生器后通气管(安装图10):开通。
(5).线性范围:10-80ng/mL。
(6).灵敏度:0.42ng/mL/1%A。
(7).原子化温度:800-850℃(优选)。
碲Te
(1).波长:214.3nm。
(2).载气流量:120-180mL/min。
(3).碲(VI)还原到碲(IV):试样或标液加浓盐酸1:1,煮沸1分钟(碲不会损失)。
(4).酸度:10%盐酸(V/V)。文献酸度1-9M。
(5).发生器后通气管(安装图10):关闭。
(6).线性范围:10-70ng/mL。
(7).灵敏度:0.3ng/mL/1%A。
(8).原子化温度:850-900℃(优选)。
锑 Sb
(1).波长:217.6nm
(2).载气流量:80-120mL/min
(3).锑(V)还原到锑(Ⅲ),锑(V)比锑(Ⅲ)灵敏度约2倍。还原方法同砷,但可在常温下瞬间完成,不须加热。
(4).酸度:10%盐酸(V/V)。文献酸度1-9M。
(5).发生器后通气管(安装图10):关闭。
(6).线性范围:10-70ng/mL。
(7).灵敏度:0.3ng/mL/1%A。
(8).原子化温度:850-900℃ (优选)
汞Hg
(1).波长:253.7nm。
(2).载气流量:100-150mL/min。
(3).硼氢化钾浓度:0.5-1.5%(介质0.1%NaOH)。
(4).酸度:4%(V/V)硫酸。文献上讲酸度范围很宽。试样中适量加入高锰酸钾(微紫色)。
(5).发生器后通气管(安装图10):关闭。
(6).线性范围:10-80ng/mL。
(7).灵敏度:05ng/mL/1%A。
(8).原子化温度:室温。电热石英吸收管不通电,仍用缠用电热丝的石英管,也可另配专用汞吸收管。
注:
1.ng级汞远低于安全允许量,不会产生有害污染,开排烟道通风即可。
2.Pb的酸度要求严格,标样和试样酸度必须严格一致。
3.痕量分析对所用的各种酸类、所用水、化学试剂等都应用优级纯,所有玻璃器皿必须清洗干净,风干。
4.如遇含量特别高的试样(吸光度>1A)管路内产生记忆效应,可加大载气,夹住废液管,通气到空白读数正常为止(约几分钟到一小时以上)也可将发生器与电热石英管之间的过渡管拆下用压缩空气分别向两边吹,直至空白读数正常为止。
三、各元素具体测定方法
砷As的测试
1.准备好干净的100mL容量瓶6个以上、500mL容量瓶2个、200mL塑料瓶1个、2mL和5mL、10mL移液管若干个,烧杯、电炉、天平。
2.准备盐酸、硼氢化钾、氢氧化钠、蒸馏水或去离子水。
3.准备砷标液、碘化钾、抗坏血酸。
4.价态还原:将ImL100ug/mL的As标液放入100mL的容量瓶中,加入0.8g碘化钾和60-70mL的10%盐酸溶液,放置电炉上加热至微沸,放凉后再加入0.3g抗坏血酸(也可在加热前加入),最后用10%盐酸定容至100mL。此标液浓度(含量)为1ug/mLAsIII的母液。放置在茶色瓶中密封避光保存,可用半年。再用时不用再做价态还原。
5.1%载液的配置:用500mL容量瓶,加入5mL盐酸,用蒸馏水定容至500mL。
6.空白的配置:用500mL容量瓶,加入50mL盐酸,用蒸馏水定容至500mL备用,此为10%的盐酸。
7.砷标准系列的配置:准备好4个100mL的容量瓶,分别加入0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL的标准母液,用己配置好的10%的盐酸定容至100mL。此为分别是2、4、6、8ng/mL的系列标液。
注:原子吸收型号不同,性能也不相同,灵敏度也有区别,所以在做系列标准时要根据具体情况来配置标准系列,总之最大读数最好不要超过0.8A,否则浓度过高容易造成曲线弯曲,最小读数要大于0.02A(扣除空白后的读数)。
8.硼氢化钾的配置:称取3g硼氢化钾放入塑料瓶中,再加入0.6g氢氧化钠,加蒸馏水定容至200mL。(保存使用期为1周)
9.空白用己配置好的,用剩余的10%盐酸溶液。
10.样品的价态处理、稀释配置,将已溶解的样品调整酸度至10%,再做样品的价态还原,方法与上页As标样的价态还原相同,测定时需稀释至曲线范围之内。
11.样品空白:样品空白同上所述进行价态处理。
铅Pb的测试
1.准备好干净的100mL容量瓶6个以上;500mL容量瓶2个;200mL塑料瓶2个;2mL、5mL、10mL移液管;天平等。
2.准备盐酸、硼氢化钾、氢氧化钠、蒸馏水或去离子水、铅标液、铁氰化钾。
3.将1mL100ug/mL的Pb标液放入100mL的容量瓶中,用0.5%的盐酸溶液,定容至100mL。此标液浓度(含量)为1ug/mL的母液。放置在茶色瓶中密封避光保存,可用半年。
4.1%载液的配置:用500mL容量瓶,加入5mL盐酸,用蒸馏水定容至500mL。
5.空白的配置:用500mL容量瓶,加入2.5mL盐酸,加入4g铁氰化钾(氧化剂,颜色应为紫红色,如已变成黄绿或黄蓝色即为已变质,不可再用,形状为固体状),用蒸馏水定容至500mL,此为0.5%盐酸的铅空白溶液。
6.铅标准系列的配置:准备好4个100mL的容量瓶,分别加入0.25mL、0.5mL、0.75mL、1.0mL的1ug/mL铅标准母液,用己配置好的0.5%盐酸的铅空白溶液定溶至100mL。此为2.5、5、7.5、10ng/mL的系列标液,此标液可用不超过3天。
注:原子吸收型号不同,性能也不相同,灵敏度也有区别,所以在做系列标准时要根据具体情况来配置标准系列,总之最大读数最好不要超过0.8A,否则浓度过高容易造成曲线弯曲,最小读数要大于0.02A(扣除空白后的读数)。
7.空白用己配置好的,用剩余的0.5%盐酸铅空白溶液。
8.硼氢化钾的配置:称取3g硼氢化钾放入塑料瓶中,再加入0.6g氢氧化钠,加蒸馏水定容至200mL。(保存使用期为1周)
9.样品稀释配置,将己溶解的样品调整酸度至0.5%的盐酸溶液,加0.8%的铁氰化钾,测定时需稀释至标准曲线范围之内。
10.样品空白:样品空白与标液空白相同。
汞Hg的测试
1.准备好干净的100mL容量瓶6个以上、500mL容量瓶2个、200mL塑料瓶2个、2mL和5mL、10mL移液管若干个。
2.准备硫酸、盐酸、硼氢化钾、氢氧化钠、高锰酸钾、蒸馏水或去离子水。
3.1%载液的配置:用500mL容量瓶,加入5mL盐酸,定容至500mL。
4.空白的配置:用500mL容量瓶,加入20mL硫酸,定容至500mL,加入适量高锰酸钾,以颜色微紫为准,此为4%的硫酸溶液。
5.配置1ug/mL/Hg母液:根据标液的含量配置出1ug/mL的标液Hg母液。
6.标准系列的配置:准备好4个100mL的容量瓶,分别加入1mL、2mL、3mL、4mL的Hg标准母液,用已配置好的4%的硫酸定容至100mL。此为分别是10、20、30、40ng/mL的系列标液。
注意:原子吸收型号不同,性能也不相同,灵敏度也有区别,所以在做系列标准时要根据具体情况来配置标准系列,总之最大读数最好不要超过0.7A,否则浓度过高容易造成曲线弯曲,最小读数要大于0.02A(扣除空白后的读数)。
7.空白用己配置好的,用剩余的4%硫酸溶液。
8.硼氢化钾的配置:称取2g硼氢化钾放入塑料瓶中,再加入0.2g氢氧化钠,加蒸馏水定容至200mL。(保存使用期为1周)
9.样品的稀释配置:用已溶解的样品调酸度至4%硫酸。再稀释至线性范围之内。
10.样品空白:样品空白与标液空白相同。
硒Se的测试
1.准备好干净的100mL容量瓶6个以上、500mL容量瓶2个、200mL塑料瓶2个、2mL和5mL、10mL移液管若干个,烧杯、电炉。
2.准备盐酸、硼氢化钾、氢氧化钠、蒸馏水或去离子水。
3.1%载液的配置:用500mL容量瓶,加入5mL盐酸,定容至500mL。
4.空白的配置:用500mL容量瓶,加100mL盐酸,定容至500mL备用,此为20%的盐酸。
5.价态还原:将10mL100ug/mL的Se标液和10mL的浓盐酸放入烧杯中放置电炉上加热至微沸,(注意:使用普通玻璃器械用来煮沸溶液硒就有损失。用聚乙烯或聚四氟乙烯(PTFE)敞口烧瓶,煮沸时没有损失)。放凉,此标液浓度(含量)为50ug/mL。
6.配置1ug/mL/Se母液:取己还原的标液2mL移入100mL的容量瓶中,加入已配置好的20%盐酸溶液定容至100mL,此为1ug/mL的标准母液。
7.标准系列的配置:准备好4个100mL的容量瓶,分别加入1mL、2mL、3mL、4mL的Se标准母液,用已配置好的20%的盐酸定容至100mL。此为分别是10、20、30、40ng/mL的系列标液。注:原子吸收型号不同,性能也不相同,灵敏度也有区别,所以在做系列标准时要根据具体情况来配置标准系列,总之最大读数最好不要超过0.8A,否则浓度过高容易造成曲线弯曲,最小读数要大于0.02A(扣除空白后的读数)。
8.空白用已配置好的,用剩余的20%盐酸溶液。
9.硼氢化钾的配置:称取3g硼氢化钾放入塑料瓶中,再加入0.6g氢氧化钠,加蒸馏水定容至200mL。(保存使用期为1周)
10.样品的价态处理、稀释配置:用已溶解的样品10mL加10mL浓盐酸,加热至微沸,此为样品母液。
11.样品空白:样品空白与标液空白相同。
注意:
(1)不可使用(吸入)含有氢氟酸的样品。
(2)因本发生器是用氢化物原子吸收法测定微量元素,是低含量或微量的,所以要特别注意移液和最后定容的准确度,哪怕是很小的误差失误都会给测定数据造成很大的影响,所以在样品和标样的配制过程中一定要严格按照有关操作规程对所有使用器皿认真清洗,配制过程认真仔细。