汞及其化合物测定--原子荧光分光光度法方法介绍

一、原理

通过等速采样,将颗粒物从固定污染源中抽取到玻璃纤维滤简中或将无组织排放颗粒物收集到过氯乙烯滤膜上。所采集的样品用混合酸消解处理。

在酸性介质中,加热消解使样品溶液中的汞以二价汞的形式存在,再被硼氢化钾还原成单质汞,形成汞蒸气,被引入原子荧光分光光度计进行测定。

大气颗粒物中Sb、Se、Bi、Au等元素含量较低,般含量的Sb、Se、Bi、Au不干扰Hg的测定,大量的Cu、Pb等均不干扰测定。

当将采集10m³气体的滤膜制备成50ml样品时,最低检出限为3×10^-3μg/m³。

二、仪器

①原子荧光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

本方法所用试剂除另有说明外,均使用符合国家标准的分析纯试剂和去离子水或同等纯度的水。

①硝酸(HNO₃):ρ=1.42g/ml,优级纯。

②硝酸(HNO3):1+1。

③硝酸(HNO3):1+19。

④盐酸(HCl):ρ=1.19g/ml,优级纯。

⑤5%盐酸(HCl)。

⑥重铬酸钾(K₂Cr₂O₇):优级纯。

⑦氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH):优级纯。

⑧盐酸溶液:1+1。

⑨0.04%硼氢化钾溶液:称取0.4g硼氢化钾加入1gKOH的200ml去离子水中,溶解后,用脱脂过滤,稀释至1000ml。此溶液现用现配。

⑩0.5g/L重铬酸钾溶液:称取0.5g重铬酸钾溶解于1000ml(1+19)HNO₃中。

⑪汞标准贮备液:准确称取1.080g氧化汞(优级纯,于105～110℃烘干2h),70ml(1+1)HCl溶液溶解,加入24ml(1+1)HNO₃溶液、1.0g K₂Cr₂O₇,溶解后移入1000ml容量瓶中,用水稀释定容至标线。此溶液每毫升含1.0mg汞。

⑫汞标准使用液(Hg),0.500μg/ml:临用时,用0.5g/L重铬酸钾浴液逐级稀释汞贮备液而成。

四、采样

同石墨炉原子吸收分光光度法。

五、步骤

1、标准曲线绘制

准确移取0.0、0.2、0.4、0.8、1.0ml的汞标准使用溶液于50ml容量瓶中,加入5.0ml(1+1)HNO₃,用去离子水定容,配制成工作标准溶液。此标准溶液含汞分別为0.0、2.0、 4.0、8.0、10.0μg/L。混合均匀后,按样品测定步骤操作。记录相应的炭光强度位,以荧光强度值对汞的浓度(μg/L)绘制标准曲线并计算出标准曲线的回归直线方程。

2、样品溶液的制备

①滤筒样品:将试样滤筒剪碎(切勿使尘粒抖落),置丁150ml锥形瓶中,加45ml新配制的王水,瓶口插入一小漏斗,于电热板上加热至微沸,保持微沸2h。冷却,加入少量水,用定量滤纸过滤,用水洗涤锥形瓶、滤渣数次,合并洗涤液和滤液,加热浓缩至近干,稍冷,冷却后转移到50ml容量瓶中,用5%盐酸稀释至标线,即为样品溶液。

②滤膜样品:取试样滤膜置于100ml锥形瓶中,加入10ml王水,放置过夜。其后消解方法与玻璃纤维滤筒同,但酸量减半。

3、空自溶液的制备

取同批号空白滤筒或滤膜两个,按样品处理相同步骤同时操作,制备成空白溶液。

4、样品溶液的测定

准确移取一定量的待测溶液进入原子荧光分光光度计的氢化物发生器中进行测定。记录相应的荧光强度值,从标准曲线上查出或由回归方程计算出测定溶液中汞的浓度。

仪器参数可参照说明书进行选择,表1所列条件和参数供参考。

六、计算

根据所测的荧光强度值,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汞的浓度,并由下式计算大气污染源排放汞的浓度(μg/m³)。

式中:C——样品溶液中浓度,μg/L;

          C₀——空口溶液中浓度,μg/L;

          50——样品溶液体积,ml;

          V_nd——标准状态下采样体积,m³;

          S_t——样品滤膜总面积,cm²;

          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为标准状态下干气的采样体积(m³)。

七、精密度和准确度

单个实验室测定土壤标准样品的相对标准偏差为3.6%～10%,相对误差为-7.1%～+6.2%。

多个实验室测定上壤标准样品的室间相对标准偏差为10.4%～22.7%,相对误差为-6.2%～-4.8%。

八、说明

①操作中要注意检查全程序空白。

②与砷等同时测定时,可以在砷测定介质中进行,硫脲不干扰测定。

③样品消解后,若不能迅速测定,应加入K₂Cr₂O₇保存液稀释,以防止待测元素的损失。

④本法适用于测定经滤筒或滤膜采集的颗粒物中汞及其化合物。