AFS- 933 原子荧光光度计测定水中汞的最佳实验条件研究

高小然

（辽宁省辽阳生态环境监测中心，辽宁 沈阳110000）

汞（Hg）是在常温常压下唯一以液态存在的金属，内聚力很强，在空气中比较稳定，常温下蒸发出汞蒸汽，有巨毒。虽然微量的液体汞吞食一般是无毒的，但汞蒸汽和汞盐都是巨毒，吸入或口服可以导致肝脏和脑损伤。由于汞污染对人体会造成严重损害，所以我国对汞排放严格实施控制排放总量指标。目前对总汞检测方法主要有原子荧光光谱分析法，冷原子吸收光谱法和二硫腙比色法等。考虑实验安全，便捷和实验成本等因素，原子荧光光谱分析法通常作为首选分析方法。因为外国通常采用冷原子荧光法，所以目前原子荧光光谱分析法没有国际统一标准，而随着科技进步，实验仪器不断更新换代，使用条件也会经常变化，给实验人员带来不便和困难。本研究通过使用AFS-933 原子荧光光度计来检测水中汞，对仪器使用过程中的各个环节及影响因素进行了调整，更改，对实验数据进行比对，总结出适合AFS-933 原子荧光光度计的检测条件，为以后相关工作提供参考。

1 实验部分

1.1 基本原理

经预处理后的样品试液进入原子荧光仪，在酸性条件的还原剂作用下，使二价汞还原为元素汞。过量的氢气和汞蒸气与载气氩气混合，进入原子化器，氢气和氩气在点火装置的作用下形成氩氢火焰，汞原子受元素灯发射光的激发产生原子荧光，荧光强度与试液中汞元素含量在一定范围内成正比。通过标准系列的检测得到标准曲线，根据标准曲线进行试样的定量分析。

1.2 主要仪器

1.2.1 双道原子荧光光度计AFS-933。

1.2.2 汞元素空心阴极灯及计算机系统。

1.3 实验药品

本实验过程中所用药品的纯度均为优级纯，实验用水均为去离子水。

1.3.1 硼氢化钾（KBH4）溶液：称取0.5g 氢氧化钠于100ml 水中，加入1.0g 硼氢化钾，混匀。此溶液临用时现配，存于塑料瓶中。

1.3.2 载流：5%（v/v）盐酸。

1.3.3 载气：高纯氩，纯度大于99.99%。

1.4 仪器工作参数

经过多次调试工作参数，通过分析比对，综合考虑AFS-933原子荧光光度计和空心阴极灯的使用寿命，得出了AFS-933 原子荧光光度计的最佳工作参数（见表1）

表1 仪器工作参数

1.5 样品处理

量取5.00mL 混匀后的样品于10mL 比色管中，加入1.0mL盐酸- 硝酸溶液，加塞混匀，置于沸水浴中加入消解1h，期间摇动1-2 次并开盖放气。冷却，用水定容至标线，混匀，待测。空白试样以纯水代替样品，按照上述的步骤测定空白试样。

1.6 注意事项

实验过程中使用的高浓度盐酸具有极强的挥发性，对呼吸道具有强烈刺激，硼氢化钾同样对黏膜，上呼吸道，眼睛及皮肤有强烈刺激性，所以在实验过程中，工作人员必须佩带实验手套和防毒面具。

1.7 实验过程

本实验使用AFS-933 原子荧光光度计对水中汞进行检测，通过改变仪器的实验条件和影响因素得到不同的实验结果，再进行分析比较，得到一组适合AFS-933 原子荧光光度计的实验条件。

2 结果与讨论

2.1 载流液种类和浓度的影响

2.1.1 盐酸和硝酸的比较

以10g/L 的硼氢化钾溶液作为还原剂。分别用5%的盐酸和硝酸作为载流液。通过比较发现，以盐酸做载流液时，无论是标准空白，还是Hg 标准曲线的荧光值均较硝酸作为载流液时的荧光值有明显提升，说明当使用盐酸作为载流液时，仪器的灵敏度更高。另外，通过咨询各生产商，发现硝酸的价格要高于盐酸，因此，无论从实验条件还是从实验成本上考虑，我们都应该选择盐酸作为AFS-933 原子荧光光度计的载流液。

2.1.2 载流液浓度的影响

以10g/L 的硼氢化钾作为还原剂，分别配制1%、3%、5%、7%、10%的盐酸溶液作为载流液，通过实验发现用1%和3%的盐酸溶液作载流液时，标准空白荧光值较高，但是标准曲线荧光值较低，无法保证标准样品测定值的准确性；以5%和7%的盐酸溶液作载流液时，二者标准空白和标准曲线的荧光值接近，无明显差别。当使用10%的盐酸溶液作为载流液时，还原剂与载流液在原子化器内产生剧烈反应，氢气直接喷出。通过分析比对，应选择5%的盐酸溶液作为AFS-933 原子荧光光度计的载流液。

2.2 还原剂浓度的影响

使用5%的盐酸溶液做载流液，通过变化还原剂（硼氢化钾溶液）的质量浓度（5-20g/L），分别测定标准空白和标准曲线的荧光值，然后进行比较。实验发现，标准空白的荧光值并不随着还原剂浓度的变化而变化，但Hg 标准曲线的荧光值却有明显变化，其荧光值随还原剂浓度增大而减小。这说明汞与硼氢化钾不会反应形成气态氢化物。而是直接还原成气态原子态汞，过量的硼氢化钾产生的氢气反而会稀释原子化器中的汞，影响测定值的准确度。通过实验结果比对，选用10g/L 的硼氢化钾溶液作为AFS-933 原子荧光光度计的还原剂。

2.3 测量标准曲线

将实验条件确定后，配制质量浓度分别为0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00μg/L 的汞溶液，通过AFS-933 原子荧光光度计检测。所得曲线拟合得标准曲线方程为y=1227.5X+14.223（r=0.9996），符合标准要求。（表2）

表2 汞标准曲线

2.4 标准物质的测定和回收率

采用本方法测定标准参考物202041，标准值为（8.31±0.66）μg/L，测定值为8.56μg/L。

测定样品的加标回收率，结果见表3

表3 加标回收率测定

结果均符合标准要求。

3 结论

实验结果表明，使用AFS-933 原子荧光光度计检测水中汞时，以5%的盐酸溶液作载流液，10g/L 硼氢化钾溶液作还原剂，在汞质量浓度为0.00-1.00μg/L 范围内具有较好的线性关系，测定标准物质和加标回收率均符合标准要求，可作为日常仪器的使用条件参考。