原子荧光光谱法测定环境空气中锑

顾志勇

（大丰市环境监测站，江苏 大丰 224100）

原子荧光光谱法测定环境空气中锑

顾志勇

（大丰市环境监测站，江苏 大丰 224100）

采用过氯乙烯滤膜采集环境空气中锑，盐酸 －氢氟酸混酸体系微波消解滤膜，原子荧光光谱法测定锑。方法前处理操作过程简单、省时、酸用量少、环境污染小，方法的灵敏度和准确度都有很大的提高。采样体积为300L时，空气中锑的最低检出质量浓度为0.002mg／m3。

原子荧光光谱法；环境空气；微波消解；锑；测定

锑的空气污染主要来自冶炼、采矿，生产阻燃剂和制造电池中的合金材料，滑动轴承和焊接剂的生产。锑和它的许多化合物有毒，因此对环境空气中锑的监测是有必要的。目前，我国现有空气和废气中锑的测定方法为 5－Br－PADAP分光光度法［1］，该方法操作繁琐，化学反应步骤多，灵敏度低。微波消解具有完全、快速、低空白等优点，已广泛应用于各类样品的处理。本文采用过氯乙烯滤膜采集样品后微波消解，原子荧光光谱法测定环境空气中的锑。本方法用酸量少、消解液不易受玷污，方法灵敏度高，精密度和准确度良好。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

AFS－2300型原子荧光分光光度计；锑特种空心阴极灯；MDS－8型微波消解仪；青岛崂山空气采样器；过氯乙烯滤膜。

氢氟酸、盐酸、硼氢化钾、氢氧化钠、硫脲：均为优级纯；锑标准储备溶液 （100mg／L，国家钢铁材料测试中心），使用时用5%盐酸溶液稀释至浓度 100μg／L锑标准应用液；1.0%硼氢化钾和 0.1%氢氧化钠混合再生液；5%盐酸载流液；10%硫脲溶液。试验用水均为二次去离子水。

1.2 仪器工作条件

灯电流：60mA；负高压：280V；原子化器高度：10mm；载气流量：400ml／min；屏蔽气流量：1000ml／min；注入量：0.5ml；信号类型：峰面积。微波消解程序见表 1。

1.3 采样和样品处理

空气中锑样品采集参照 《空气和废气监测分析方法 （第四版）》总悬浮颗粒物采样方法。将过氯乙烯滤膜 “毛”面朝上安装在采样夹内，以5L／min流量采集1h空气样品。采样后，用镊子取下滤膜，尘面朝里，对折两次，叠成扇形，夹在原衬纸中间，放回原纸袋，记录采样条件［1］。将采过样的滤膜剪碎放入微波消解管中，用少量水润湿后加入6ml盐酸和2ml氢氟酸在微波消解仪中进行消解后，将消解管放在恒温加热器中加热赶酸，酸雾去除后，取下稍冷，加入5%盐酸温热溶解可溶性残渣，转移到50ml容量瓶中，冷却后加入 5ml 10%硫脲溶液再用5%盐酸溶液定容至标线，摇匀，供测定。取同批号两个过氯乙烯滤膜，按以上条件同时制备空白溶液。

2 结果与讨论

2.1 标线曲线绘制和样品测定

吸取浓度为 100μg／L的锑使用液1.00、3.00、5.00、10.00、15.0ml加入100ml容量瓶中，再加入5ml 10%硫脲溶液，用 5%盐酸稀释至刻度后混匀，溶液中锑浓度分别为 1.00、3.00、5.00、10.00、15.0μg／L。按1.2仪器工作条件，输入有关参数及标准曲线浓度，仪器预热30min后测定，按仪器操作步骤进行分析。在此测量条件下，锑的质量浓度在1.00～15.0μg／L范围内呈线性，线性回归方程 Y ＝328.147X－5.917，相关系数r＝0.9997。

按标准系列相同操作条件测定样品和空白对照消解液，测定的样品的吸光值减去空白样品的吸光值后，由标准曲线查出样品锑的质量浓度。

2.2 检出限

对全程序空白样品连续测定15次，取后11次测定的荧光强度值统计空白测定的标准偏差 SD为1.129μg／L，以公式L（检出限） ＝κS／K计算，式中k＝3、K为方法灵敏度（既标准曲线斜率）。计算出锑的检出限为 0.01μg／L。在采样体积为 300L的条件下，锑最低检出质量浓度为0.002mg／m3。

2.3 微波消解条件优化

本实验考察了硝酸－氢氟酸、硝酸 －氢氟酸 －盐酸、盐酸 －氢氟酸等消解体系对试验的影响，经试验，采用盐酸－氢氟酸体系消解样品效果较好，用酸量少。微波法消解需加入6ml盐酸和2ml氢氟酸，消解耗时约25min，冷却后在恒温加热器上的赶酸耗时约40min。而采用电热板消解，共需加入硝酸20ml、硫酸7ml、高氯酸10ml、盐酸12ml，消解耗时超过 6 h。由此可见，采用微波消解，比传统的电热板消解节约了试剂和时间，避免了大量酸雾的产生。

在微波消解过程中，微波消解程序3的温度设置较为重要，过低的消解温度或保持时间过短都会使测定结果精密度和准确度较差。试验表明，当消解温度 ＜180℃，样品的测定值偏低；设置为 180 ～190℃时，盐酸 －氢氟酸微波消解体系能使过氯乙烯滤膜及空气中的颗粒物完全溶解，不具有残留物质。

2.4 共存离子的影响

在原子荧光光谱法测定过程中，有文献报道多种共存元素会对原子荧光光谱法测定产生干扰［2］。在分析过程中，消解液中铜、铁、锡、铬等金属离子对锑的测定产生干扰。消解液中加入硫脲溶液使锑元素还原为三价锑离子，在酸性介质中加入硼氢化钾溶液，使溶液中三价锑与硼氢化钾进行反应，生成气态三氢化锑，而与铜、铁、锡、铬等金属离子分离。

2.5 精密度与加标回收试验

取18个空白过氯乙烯滤膜，按 6个一组分成3组，每组分别加入1.00ml、2.00ml、3.00ml锑标准应用液后，放置过夜。次日消解后定容至50ml后，每 组锑 的 浓 度 分别 为 2.00、4.00、6.00μg／L，进样分析测得的结果和加标回收率见表2。3组样品的相对标准偏差均 ＜7%，回收率在94.2% ～104.0%。

3 结语

本实验采用过氯乙烯滤膜采集环境空气中锑，硝酸 －氢氟酸混合微波消解样品。实验表明用微波消解样品，原子荧光光谱法测定锑，方法操作简便，灵敏度高，分析速度快，线性相关系数好，精密度、回收率等各项技术参数均符合分析测试质量控制要求，适合用于环境空气中微量锑的监测。

［1］本书编委会.空气和废气监测分析方法指南（第四版）［M］.北京：中国环境科学出版社，2004.

［2］郭小伟，李立.氢化物 －原子吸收和原子荧光法中的干扰及其消除 ［J］.分析化学，1986，14（2）：151－158.

Antimony Determination by Atomic Fluorescence Spectrometry

GU Zhi－yong
（Dafeng Environmental Monitoring Station，Dafeng Jiangsu 224100 China）

Antimony in air was sampled using perchloroethylene filter.The filter was dipped into hydrochloric acid and hydrofluoric acid system and digested by microwave.Atomic fluorescence spectrometry was used to detect antimony after.This process is simple and time－saving with easy pretreatment，less amount of acid，and less negative impacts on environment.In addition，the accuracy and precision of the process is better than previous methods. The detection limit of antimony in air is 0.002mg／m3when the volume of air sample is 300 liters when this process was applied.

atomic fluorescence spectrometry；ambient air；microwave digestion；antimony；detect

X83

A

1673－9655（2014）04－0081－02

2014－03－10

顾志勇 （1967－），男，汉族，江苏大丰人。大丰市环境监测站工程师。