镍及其化合物--火焰原子吸收分光光度法介绍

一、原理

用玻璃纤维滤筒或过氯乙烯滤膜采集的样品,经硝酸-高氯酸溶液加热浸取制备成样品溶液。将样品溶液喷入空气-乙炔贫燃火焰中,于232.0nm处测定吸光值,根据特征谱线强度,确定样品溶液中镍的浓度。

当采样体积为10m³时,将滤膜制备成10ml样品进行测定,检出限为3×10^-5mg/m³,测定范围10～500μg/m³。

二、仪器

①原子吸收分光光度计及相应的辅助设备。

②中流量采样器。

③烟尘采样器。

④玻璃纤维滤筒。

⑤过氯乙烯滤膜。

三、试剂

除另有说明外,均使用符合国家标准的分析纯试剂和去离子蒸馏水或同等纯度的水。

①硝酸(HNO₃):ρ=1.42g/ml,优级纯。

②1%硝酸溶液:用硝酸配制。

③硝酸溶液,1+1:用硝酸配制。

④高氨酸(HCIO₄):p=1.67g/ml,优级纯。

⑤镍标准贮备液,1000μg/ml:称取1.000镍(含量不低于99.99%)烧杯中,加入(1+1)的硝酸10ml,加热,直至溶解完全,然后用水稀释定容至1000ml,混匀。

⑥镍标准溶液,10μg/ml:移取10.00ml镍标准贮备液至1000ml容量瓶中,用1%的硝酸溶液稀释至刻度,混匀。

四、采样

同测定铅及其化合物的石墨炉原子吸收分光光度法。

五、步骤

1、标准曲线的绘制

取六个10ml容量瓶,分别加入镍标准使用溶液0.0、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、10.0ml,然后用1%的硝酸溶液稀释至刻度,配制成工作标准溶液。该标准溶液含镍分别为0.0、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、10.0μg/ml。

根据选定的原子吸收分光光度计工作条件,测定溶液的吸光度。以吸光度对镍浓度(μg/L),绘制标准曲线,并算出标准曲线的回归直线方程。

仪器参数可参照仪器说明书进行选择。表1所列条件供参考。

2、样品溶液的制备

①滤筒样品:将滤简剪碎,置于150ml锥形瓶中,用少量水润湿,加30ml硝酸和5ml高氯酸(以酸液浸过样品为宜,不足加入硝酸),瓶口插入一短颈玻璃漏斗,在电热板上加热至沸腾,蒸至近干时取下冷却。再加1ml硝酸,继续加热至近干(如果样品消解不完全,可加入少量硝酸继续加热至样品颜色变浅)。稍冷,加少量水过滤,每次转移洗涤液时应用玻璃棒将絮状纤维挤压干净,浓缩滤液至近干。冷却后,转移到25ml容量瓶中,再用水稀释至刻度,此溶液即为样品溶液。

②滤膜样品:将滤膜剪碎,置于100ml锥形瓶中,加10ml硝酸浸泡过夜。再加2ml高氯酸,瓶口插入一短颈玻璃漏斗,其他步骤同滤筒的处理方法,所用酸量均减半。

注:对于过氯乙烯滤膜,建议加硝酸后过夜,以免有机物过多加入高氯酸后发生爆炸。

3、空白溶液的制备

取同批号空白滤膜或滤筒(每种至少两个),按制备样品溶液的操作步骤,制备空白溶液。

4、样品溶液的测定

按标准曲线绘制时的仪器工作条件,吸入1%的硝酸溶液,将仪器调零,分别吸入空白溶液和样品溶液,记录吸光度值。

六、计算

根据所测定的吸光度值,在标准曲线上查出或由回归方程计算出样品溶液和空白溶液中镍的浓度,并由下式计算大气污染源排放镍的浓度(mg/m³)。

式中:C——样品溶液中镍浓度,μg/ml;

          C₀——空白溶液中镍浓度,μg/ml;

          25——样品溶液体积,ml;

          V_nd——标准状态下的采样体积,m³;

          S_t——样品滤膜总面积,cm³;

          S_a——测定时所取样品滤膜面积,cm²。

       注:对滤筒样品,S_t=S_a:V_nd为标准状态下下气的采样体积(m³)。

七、精密度和准确度

四个实验室用火焰原子吸收分光光度法测定含53mg/kg和276mg/kg镍的标准参考物。

①精密度:精密度分别为4.0%和3.4%。

②重复性:重复性相对标准偏差分别为5.4%和3.9%。

③再现性:再现性相对标准偏差分别为14.9%和5.4%。

④准确度:相对误差分别为5.1%和5.5%。

八、说明

本方法检测的镍及其化合物,系指经滤简或滤膜采集的颗粒物中能被硝酸-高氯酸体系浸出的镍及其化合物。