FAS930原子荧光光度计测汞空白影响因素及解决办法

摘 要：空气中的汞及其化合物对人体有慢性神经损害或急性中毒的危害，也是作为职业病危害因素检测的物质之一。而原子荧光光谱法测汞是较为理想一个方法，该方法具备操作简单，高灵敏度，可快速测定，检出限低的优点。但在实际工作中影响因素很多，常常是空白偏大。本文结合吉天FAS930原子荧光光度计检测空气中汞浓度实际工作经验，对影响汞空白因素进行探讨，并提出与此对应的解决办法。

关键词：原子荧光;测汞;空白;解决办法

1 原子荧光测定汞原理

冷原子熒光测汞仪结构主要包括：原子化系统、光电转换系统、气路系统、数据处理系统。由光源低压汞灯发射出253.7nm波长的激发光，通过透镜聚焦，照射在常温下气化的试样中汞原子蒸气上，基态汞原子被激发跃迁到高能态，再去激发返回到基态时而辐射出与激发光相同波长的共振荧光，此荧光经透镜聚焦于检测器光电倍增管的光阴极上，光电流经放大，其模拟信号经微机处理转换成数字信号被测量，在汞浓度较低时荧光强度与试样中汞浓度呈线性关系，因此可用于汞的定量分析。

2 仪器工作条件

检测下限：≤0.01ng/mL;线性相关系数：r>0.999;相对标准偏差：<4%;测量范围：0-10.0ug/L;稳定度：读数漂移≤±2字/3min（在A=0处）;精密度：变异系数≤4%。

3 影响因素及解决办法

3.1 水

因为原子荧光光度计具有较高灵敏度，在水中汞元素以微量或痕量存在，又特别容易挥发，实验用水质量会严重影响到试剂空白的稳定，所以整个测定过程用水，要选用二次蒸馏水，并且电阻值设于18MΩ以上，实验室专用超纯水机可达到要求。

3.2 化学试剂

3.2.1 酸

氢化物的反应在酸性介质中发生，酸度范围在10%～20%内，容器测量相对标准偏差<5%。如果酸的纯度降低或者含其他杂质，会导致空白增高、波动大，出现荧光强度超出1000，甚至超出更多，致使实验无法继续。所以实验中考虑用优级纯酸或原子荧光专用酸。测汞时排除仪器污染空白荧光值于以往呈备注差别时，应先考虑酸是否已被污染。研究盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸等几种常用酸作为应用介质，表明介质最佳效果为盐酸，并且在0.06～0.60mol/L盐酸浓度时，荧光强度最大也很稳定，一般选择0.24～0.60mol/L盐酸溶液。

3.2.2 还原剂

一般荧光光度计使用的还原剂是硼氢化钾--氢氧化钾或硼氢化钠--氢氧化钠。浓度过高时产生过多的氢，灵敏度降低，并引起气相干扰;浓度过低时，气态物难以形成。要求硼氢化钾高于95%，其配置的浓度大小和保存时间长短都会使荧光强度大幅波动，因此配制和保存应注意：硼氢化钾（钠）浓度越大越易产生过多的氢，并引起检测灵敏度降低，为此还原剂内硼氢化钾（钠）浓度应尽量保持低浓度。低浓度硼氢化钾（钠）要加入氢氧化钾（钠）来固定，配制时要掌握好二者间配比。经实践，日常汞元素测量可按1%（W/V）硼氢化钠：0.5%氢氧化钠。氢氧化钠对硼氢化钠起保存剂作用，配制时硼氢化钠放入已溶解氢氧化钠溶液内。因还原剂稳定性较差，冰箱可保存2～3天左右，要求临用现配。配制好的还原剂应装入细口瓶中，减少与空气的接触面，减少环境对其污染。

3.2.3 其他试剂

实验中还要用到硫脲、抗坏血酸、重铬酸钾等一般选用优级纯试剂，而重铬酸钾在测定中是较重要的试剂，是保护汞元素蒸发的重要元素，选用较好的重铬酸钾是测量前提保证。硼氢化钠易潮解，潮解便失效，应在干燥器内保存。

3.3 污染的影响

3.3.1 容器污染

实验室所用的的容器如容量瓶、烧杯、移液管等未清洗干净会造成污染。对污染的玻璃容器要用20%硝酸溶液浸泡24h以上，使用前先用自来水冲净，再用纯净水冲洗1-4遍。上机进样用的塑料管最好选用进口的PP 或PE材质塑料瓶，有条件的可选PTFE或PFA材质。不建议用国内小厂的塑料瓶，很多民用塑料制品在生产中会使用较多辅料，本底较高，也会影响空白。

3.3.2 仪器污染

痕量分析主要是采用原子荧光光度计进行分析，加上汞有很强记忆效应。汞含量相对较高样品应进行上机前稀释，汞浓度应<20ug/L。随着仪器时间的运行，原子化器的石英炉芯会出现结晶固体，也会引起空白偏高，可取下来用10%硝酸溶液浸泡，冲洗干净再重新安装。

3.3.3 空气污染

汞元素普遍存在于自然环境中，相比其他元素，汞检出限要更低，更容易收到空气污染，所以实验室要注意通风和洁净，不要存放一些容易污染及挥发较强的物质。排废气要通到高锰酸钾吸收液或通出室外。

3.4 外部环境

汞在我们生活环境中普遍存在，而且当室温>30℃时，几乎全都挥发到空气中。温度对峰高的影响，当测定溶液的温度由15℃升至40℃时，测定峰高增加1倍，温度每升高5℃结果增高8%，因此标准液及样品有必要控制在较近温度下来测定，确保工作环境室温恒定。

3.5 仪器条件

3.5.1 汞灯极电流

高强度的空心阴极灯，这种高强度的空心阴极灯可以增强谱线强度，并利用脉冲方式供电，还可有效避免出现谱线自吸现象，延长灯的使用寿命。灯电流的设置过大会引起空白值值增大，原子荧光光谱仪的激发光源供电电源在一定范围内随灯电流增加荧光强度增大，但灯电流过大又会发生自吸现象，而且噪声增大，灯寿命缩短。一般设置灯电流为15mA。汞灯是一种阳极灯，温度、湿度都容易影响到它，导致在检测时容易出现荧光强度漂移，采取提前预热漂移现象即可消除，一般点火预热汞灯1h左右。

3.5.2 炉高度选择

灵敏度测出值会随着观测高度的变化发生改变。高度太低（<7.5mm）石英炉散射光会造成较高背景读数，这时空白受到影响较大，太高时会致使灵敏度与测量精度降低。依照AFS930在工作中实情确定8mm是最佳炉高。

3.5.3 载气流量

在各反应一定条件下，载气流量的大小，对于氢氩火焰稳定性和测量荧光强度大小都有较大影响。如果载气量较小，会造成氩氢火焰不稳定，测量重现性相对较差;反之，载气过大时，原子蒸气会被稀释，测量信号随之降低，过大载气流量极有可能冲断氩氢火焰，并且没办法再形成氩氢火焰，不稳定的信号和灵敏度降低可能导致测量无信号。当载气流量为400mL/min时汞能得到较强荧光强度，因此Hg载气流量选择400mL/min，屏蔽气流量选择800mL/min。

综上所述，汞（Hg）和汞化合物均属剧毒物质，普遍存在于我们生活环境中。稍有不慎，就会经食物链进入人体，在身体中积蓄引起全身中毒。因此，汞排放属于我国污染排放总量重点控制的指标之一，而测定水中微量、痕量汞的特效方法就是原子荧光法，测汞时检出限较低所以对试剂环境仪器要求较高，要尽量避免污染，严格控制检测条件，减少操作过程中对检测结果有影响的因素，保证结果真实以达到检测目的。

参考文献：

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作者简介：

马雄丽（1989- ），女，汉族，云南大理人，化学分析助理工程师，云南煤矿安全技术中心，研究方向：化验分析。