废气中的铅烟铅尘王水消解——火焰原子吸收测定法
2011-05-25刘青付
刘青付
废气中的铅烟铅尘王水消解——火焰原子吸收测定法
刘青付
三明市环境监测站
采用火焰原子吸收光谱法监测空气和废气中的铅烟、铅尘,灵敏度高,精密度、准确度好。通过国标方法消解与硝酸-盐酸(3:1)消解方法的比较,以及通过准确度、方法精密度试验,试验结果表明,两种方法都能很好地解析出吸附在滤筒上的烟铅、烟尘,但硝酸-盐酸(3:1)消解的方法更省时间。
原子吸收分光光度法 铅烟 铅尘
在大气中,铅及其化合物以铅烟、铅尘的形式存在,铅烟、铅尘也是引起职业中毒最常见的原因之一[1]。一般的生产环境中,铅烟、铅尘浓度较低,多以固体微粒的形式存在,因此,测定生活及生产环境中的铅含量至关重要。由于原子吸收分光光度法测定铅,灵敏度高,精密度、准确度好,干扰因素少且易剔除,操作快速[2]。目前大多采用火焰原子吸收分光光度法测定。
1 材料与方法
1.1 仪器、试剂和材料
AA-6300C岛津原子吸收分光光度计、铅空心阴极灯、SB-2.4型电热板(上海崇明试验仪器厂)、数显鼓风干燥箱GZX-9240型(上海博讯实业有限公司医疗设备厂)。
泰山玻璃纤维无胶滤筒3号Φ28×70mm(天津市东绿环保科技有限公司),硝酸(优级纯),高氯酸(优级纯),盐酸(优级纯),过氧化氢30%(优级纯),硝酸溶液(1+1),硝酸溶液(1+99)。铅标准溶液(1)GSB07-1282-2000 100803(国家标准物质研究中心)500mg/L,铅标准溶液(2)GSBZ5009-88 200925,准确移取10.00mL用1%硝酸稀释至250mL容量瓶中。铅浓度:1.68±0.06 mg/L(国家标准物质研究中心)。
1.2 方法
1.2.1滤筒预处理
目前在环境监测中使用《空气和废气监测分析方法》(第四版增补版)中推荐的硝酸水洗的方法:在电热板上用热硝酸(1+1)浸泡3小时(不能煮沸,以免滤筒)。从酸中取出,在水中浸泡10min,取出用水淋洗至近中性,烘干后备用[3]。本文使用105℃烘烤2.5h。
1.2.2样品处理
1.2.2.1将滤筒剪成小块,放入250mL的锥形瓶中,加入(1+1)硝酸溶液50mL和30%过氧化氢15mL浸没滤筒样品,瓶口插入一小漏斗,在电热板上加热至微沸,保持微沸2h。冷却后加入30%过氧化氢5mL,继续微沸1h,冷却,抽滤、合并洗涤液至小烧杯中,继续将溶液蒸至近干,加(1+1)硝酸溶液1mL,加热使残渣完全溶解,冷却后,定容至50mL比色管中待测,同时做平行样。
1.2.2.2将滤筒用塑料剪刀剪成小块,放入150mL的小烧杯中,加入硝酸溶液15mL和盐酸溶液5mL,在电热板上加热(微沸)至近干,取下冷却,加(1+1)硝酸溶液1mL,超纯水30mL,再在电热板上加热至微沸,冷却,砂芯漏斗过滤,洗涤滤渣三次以上,洗涤液与滤液合并,定容至50mL比色管中待测,同时做平行样。
1.2.3火焰原子吸收法测定铅的仪器工作条件
波长:283.3nm;狭缝宽度:0.7nm;元素灯电流:10mA;火焰类型:空气-乙炔;气体流量:乙炔2.0L/min,空气15.0L/min;原子化器的高度:10cm。
1.2.4标准工作曲线的绘制
准确移取铅标准物质(1)10.00mL至100mL容量瓶中,用1%硝酸溶液定容,此标准使用液的浓度为50.00mg/L。取7个100mL容量瓶,按表1配制铅标准系列,并分别测出各浓度对应的吸光度(取5次平均值)。
表1 标准系列
用1%硝酸溶液稀释定容于100mL容量瓶,摇匀,用仪器自动调零,将空白值为0吸收,以吸光度对铅浓度(mg/L)作标准曲线并进行回归分析。
回归分析结果:r=0.9999,回归方程为y=0.0176x+ 0.0002。测定用铅标准物质(2)配制好的标准曲线质量控制溶液(GSBZ5009-88 200925),测定均值为1.65 mg/L,符合该标准的已知浓度,说明绘制的标准曲线符合质量要求。
2 结果与讨论
2.1 方法准确度试验
用空白滤筒做加标回收试验,在滤筒上滴加一定的铅标准溶液,干燥后经消解处理,用原子吸收法测定消解后的量,与原加入量比值(表2,表3),从表中可以看出,两种方法的加标回收率没有显著的差异。
2.2 共存物质干扰试验
加入不同的干扰元素,与不加干扰元素时测得的值比较,用来判断干扰的大小。试验证明,向含有2.0mg/L的铅消解液中加入100mg/L的Zn2+,Cu2+,Mn2+,Fe2+,Cd2+作为干扰物质,对铅的测定结果无影响。
表2 硝酸-过氧化氢消解回收试验
表3 硝酸-盐酸(3:1)消解回收试验
2.3 方法精密度试验
用处理过的空白滤筒加标做平行性试验,以验证方法的精密度,试验结果见表4、表5。试验结果表明,两种方法都符合实验室对精密度的要求。
表4 硝酸-过氧化氢消解精密度试验
表5 硝酸-盐酸(3:1)消解精密度试验
2.4 两种消解方法的比较
通过方法准确度和方法精密度的试验可以看出,两种方法都能很好地解析出吸附在滤筒上的铅尘、铅烟。国标法步骤比较多,比较繁琐,而硝酸-盐酸消解法,步骤比较少,相对来说比较容易操作。但是,硝酸-盐酸消解的方法,在过滤的过程中可能会有一些破碎的玻璃纤维进入到待测液中,需要静置沉淀后再上机,避免堵塞仪器管路。
3 结论
本实验探讨了用硝酸-盐酸(3:1)消解滤筒的方法,结果表明,该方法和国标的方法都能很好地解析出附着在滤筒上的铅烟、铅尘。硝酸-盐酸(3:1)消解的方法更快捷、更省时间。
[1] 张少梅等. 空气铅烟、铅尘测定样品前处理方法研究[J].中国卫生工程学,2007,6(1):45-52.
[2] 林柱友等.火焰原子吸收法测定空气与废气中的铅(铅烟和铅尘)[J].广州微量元素科学,2001,8(6):62-66.
[3] 国家环保总局《空气和废气监测分析方法》编委会.空气和废气监测分析方法[M].北京:中国环境科学出版社,2008.