火焰原子吸收法测定镍的优选测定介质研究

邢书才，岳亚萍，杨永

(环境保护部标准样品研究所 国家环境保护污染物计量和标准样品研究重点实验室，北京 100029)

火焰原子吸收法测定水中镍，作为一种准确而快速的仪器测定方法，广泛为环境监测和化学分析实验室采用。现行水质镍的国标法为《水质 镍的测定 火焰原子吸收分光光度法》(GB/T 11912—1989)[1]。该方法在实际测试应用中，由于测定介质存在问题，对分析测定产生较严重干扰，影响测定结果和分析质量。火焰原子吸收测定水中重金属已有文献报道，主要涉及方法的实际应用和富集萃取、拓展性应用方面[2-9]。对测定水中镍的方法研究[10]，尤其改进性研究少有报道。

本研究改进原方法的测定介质，降低了测定下限，提高了校准质量和测定灵敏度；使方法的精密度和准确度在技术上符合方法学要求。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

镍标准贮备液1(1 000 μg/mL，批号211095054，美国AccuStandard公司)；镍标准贮备液2(1 000 mg/L，批号16032473，国家有色金属及电子材料分析测试中心)；镍标准使用液(50.00 μg/mL)，用镍标准贮备液1稀释制成；镍标准样品(标准编号GSB 07-1186-2000，批号201518，环境保护部标准样品研究所)；硝酸(ρ=1.42 g/mL)、硝酸溶液(1+99)、盐酸(ρ=1.18 g/mL)、盐酸(1+99)。

Z-8200 型原子吸收测定仪；镍空心阴极灯。

1.2 工作条件

测定波长232.0 nm，灯电流10.0 mA，负高压410 V，狭缝宽度0.20 nm，燃烧器高度7.5 nm，空气流量15.0 L/min，乙炔流量1.7 L/min。

1.3 校准曲线的绘制

1.3.1 原测定方法制备校准曲线 分别加入浓度为50.00 μg/mL的镍标准使用液0，0.50，1.00，2.00，4.00，8.00，10.00 mL于100 mL容量瓶中，用(1+99)的硝酸定容至标线后混匀。按1.2节条件测量每份溶液的吸光度，并绘制校准曲线。

1.3.2 改进后测定方法制备校准曲线 分别加入浓度为50.00 μg/mL的镍标准使用液0，0.50，1.00，2.00，4.00，8.00，10.00 mL于100 mL容量瓶中，用(1+99)的盐酸定容至标线后混匀。按1.2节条件测量每份溶液的吸光度，并绘制校准曲线。

1.4 样品的测定

1.4.1 按原测定方法测定样品 取适量清洁水样或经消解后的样品于100 mL容量瓶中，按照1.3.1节的方法进行测定，将吸光度带入1.3.1节校准曲线，查得镍含量。

1.4.2 按改进测定方法测定样品 取适量清洁水样或经消解后的样品于100 mL容量瓶中，按照1.3.2节的方法进行测定，将吸光度带入1.3.2节校准曲线,查得镍含量。

2 结果与讨论

2.1 校准曲线质量的比对分析

用镍标准贮备液1为检测标准，分别按照1.3.1和1.3.2节的方法，对校准系列进行测定，根据测定结果绘制的校准曲线见图1。

图1 校准曲线Fig.1 The calibration curvea.改进后方法的校准曲线；b.原测定方法校准曲线

由图1可知，原测定方法校准曲线的线性质量较差，回归系数只有0.994 4，经多次重复实验，均得到相近的实验结果。由于硝酸介质对镍的测定会产生较强的干扰作用，使得镍测定时的吸光度产生了较大的不规则偏差。改用(1+99)的盐酸测定介质后，校准曲线的质量得到了很大提高，线性回归系数R=0.999 7，表明校准曲线的精密度良好，使样品测定中的分析校准有了可靠的技术保证。

2.2 测定灵敏度的比对结果

根据以硝酸介质和盐酸介质制备校准系列的测定结果，两种测定介质测定后得到的试剂空白、校准曲线斜率列于表1。

表1 分析方法的灵敏度参数Table 1 The sensitivity parameters of analysis method

由表1可知，两种测定介质得到的试剂空白分别为-0.001 3，-0.000 7 mg/L，用(1+99)盐酸介质为测定介质，比用(1+99)硝酸介质的空白绝对值小了近50%，表明(1+99)盐酸介质引出的背景干扰很小，是一种比较理想的测定介质。同时由于测定的试剂空白低，在相同条件下，可以使测定的有效吸光值增大，在实际效果上是增加了测定的灵敏度。

从测试灵敏度进行分析，两种测定介质测定得到校准曲线斜率分别为0.006 80和0.017 8。以(1+99)盐酸为测定介质进行测定的灵敏度比(1+99)硝酸介质提高2.6倍。测定结果表明，以(1+99)盐酸为测定介质，测定的灵敏度远远高于以(1+99)硝酸为测定介质的灵敏度。

2.3 检出限和测定下限的比对

分别按照原测定方法和改进后的测定方法制备空白样品，按照《分析方法标准制修订技术导则》的技术要求，进行20次的平行测定，计算检出限和测定下限[11-12]，结果见表2。

表2 检出限和测定下限Table 2 The detection limit and the lowerlimit of measurement

由表2可知，以(1+99)盐酸为测定介质，检出限和测定下限都比以(1+99)硝酸为测定介质降低了73% 。测定方法的检出限和测定下限低，说明分析方法的灵敏度高。因此，对于火焰原子吸收法测定水中镍，以(1+99)盐酸为测定介质，不仅背景干扰小，而且测定的灵敏度高；从降低分析方法的检出限和测定下限方面考虑，以(1+99)盐酸为测定介质，技术指标优势明显。

2.4 改进方法的精密度和准确度测定

用镍标准贮备液 2 制备浓度为高、中、低3个浓度的样品，用改进后的测定方法对样品进行6次平行测定，检验测定方法的精密度，结果见表3。

表3 精密度测定结果 Table 3 The determination result of precision

由表3可知，改进后的测定方法，高、中、低3个浓度样品的精密度测定值良好，最大相对标准偏差小于5%，符合技术要求。

以水质镍标准样品为被测定样品，按照1.3.2节的方法进行测定，并和原测定方法进行比对实验，结果见表4。

表4 准确度测定结果Table 4 The determination result of accuracy

由表4可知，由于硝酸介质的干扰影响，使原测定方法的校准曲线发生了偏离，导致样品的测定结果产生了很大误差，相对标准偏差接近7%，精密度较差，没有达到准确的定量分析目的。改进的测定方法，测定结果均值与样品标准值一致性良好，说明测定的准确度较好。

3 结论

针对现行国家标准《水质 镍的测定 火焰原子吸收分光光度法》(GB/T 11912—1989)，用盐酸介质代替硝酸介质，可以使测定体系的测定质量得到显著提高；在提高分析校准精密度的同时，提高了分析测定的灵敏度。同时，降低了检出限和测定下限。经实际样品测定，改进后的分析方法精密度良好，准确度高；适合环境监测和其他化学检测实验室用于水和废水中镍的分析检测。火焰原子吸收法测定镍元素，(1+99)的盐酸介质是目前适宜的优化性测定介质。