原子荧光光谱法测定生活水中硒含量
2020-08-22王岩
王 岩
(中国石油大庆石化公司质量检验中心,黑龙江大庆163714)
随着生活水平提高,人们越来越重视生活饮用水的质量问题。硒以无机态存在于生活水中,饮用硒含量过高的水就会引起中毒现象,产生头晕、头痛、呕吐、腹泻、呼吸衰竭等症状甚至死亡[1]。使用原子荧光光谱测定硒具有简便、快速、灵敏度高、精密度高、线性范围广等优点,但仪器操作条件非常苛刻,设置不当会影响测定结果的准确度[2]。从人员操作、仪器误差、材料试剂、检测方法和环境因素5个方面进行研究,结果发现仪器误差是影响测量硒含量准确度的主要原因。
从负高压、灯电流、载气流量、屏蔽气流量、原子化器高度和其它方面入手,确定影响硒含量测定准确度的主要原因,并摸索到测量硒含量的最佳测定条件[3]。
1 影响硒含量测定的原因
1.1 仪器的参数
对仪器参数分析和研究,并对原因和数据按不合格进行统计,制成原因统计表,见表1。
1.2 确定要因
根据表1,影响硒测定的前5 种因素累计占95.5%,因此选定负高压、灯电流、载气流量、屏蔽气流量、原子化器高度为关键因素。
表1 原因统计表
2 寻找最佳条件
实验所用仪器为AFS-9800 原子荧光光度计(北京海光仪器公司),硒标液浓度为10.0 ug/L,载流液为5+95 盐酸(体积分数),还原剂为20 g/L 硼氢化钠溶液,载气和屏蔽气为高纯氩气。由于仪器对条件设置有所限制,因此该实验在允许条件下分别对影响硒测定的因素进行调试[4]。
2.1 负高压
负高压分别为250、260、270、280、290、300 V,灯电流为70 mA,原子化器高度为8.0 mm,载气流量为500 mL/min,屏蔽气流量为1 000 mL/min,对硒分析数据详见表2。
表2 不同负高压对硒含量的测定值
由表2可见,负高压增大,灵敏度增大,且硒荧光强度增大,噪声也随之增大。因此选择负高压270~280 V可以达到硒的测定要求。
2.2 仪器灯电流
改变灯电流分别为70、80、90、100、110 mA,负高压为280 V,原子化器高度为8.0 mm,载气流量为500 mL/min,屏蔽气流量为1 000 mL/min,对硒分析数据详见表3。
表3 不同灯电流对硒含量的测定值
由表3可见,根据工作经验,兼顾其它因素,选择硒灯电流为70 mA。
2.3 载气流量
载气流量分别为500、600、700、800 mL/min,负高压为280 V,原子化器高度为8.0 mm,灯电流为70 mA,屏蔽气流量为1 000 mL/min,对硒分析数据详见表4。
表4 不同载气流量对硒含量的测定值
由表4 可见,载气流量过高会稀释硒原子浓度,导致荧光强度下降。因此测定硒的载气流量为500 mL/min。
2.4 屏蔽气流量
屏蔽气流量为800、900、1 000、1 100 mL/min,负高压为280 V,原子化器高度为8.0 mm,灯电流为70 mA,载气流量为500 mL/min,对硒分析数据见表5。
表5 不同屏蔽气流量对硒含量的测定值
由表5可见,屏蔽气流量对硒荧光强度影响不大,选定屏蔽气流量为1 000 mL/min。
2.5 原子化器高度
原子化器高度分别为8.0、9.0、10.0、11.0 mm,屏蔽气流量为1 000 mL/min,负高压为280 V,灯电流为70 mA,载气流量为500 mL/min,对硒分析数据见表6。
表6 不同原子化器高度对硒含量的测定值
由表6 可见,当原子化器高度为8.0 mm 时,硒有最佳荧光强度。
通过考察以上几种因素看出,测定硒的最佳条件见表7。
表7 最佳条件
3 效果检查
确定了硒的最佳测定条件后,仪器自动以硒的质量浓度C为横坐标,以荧光强度(If)为纵坐标分别绘制了标准曲线[5]。标准曲线方程为:
If=34.187×C-8.172,相关系数γ=0.9997。
3.1 精密度和检出限
根据仪器给定的标准偏差和检出限的测定程序,对硒标准空白溶液进行11次平行测定,得出检出限为0.082 ug/L。对硒质量浓度为1.0 ug/L 的标准溶液进行11次平行测定,得出精密度为3.0%。
3.2 准确度
为了检验此次试验的准确度,连续对生活水水样进行了加标试验,硒的回收率85.0%~116%的范围内,平均回收率为97.0%。
4 结束语
通过试验,找到了影响硒测定的原因和最佳条件,并利用此条件提高了测定硒的准确度,配合了工艺生产,取得了经济效益。