原子荧光法测定未知样中的砷

周卉(云南省生态环境厅驻迪庆州生态环境监测站，云南 香格里拉 674499)

1 方法原理

经过处理后的检测液以氩气作为载气将砷化氢导入石英炉原子化器进行原子化，并以砷空心阴极灯作为激发光源，使砷原子受光辐射激发产生电子跃迁。当激发态的电子返回基态或较低能态时，便可发出荧光，原子荧光强度与试液中待测元素含量在一定范围内呈正比。

2 实验过程

2.1 未知样来源

未知样编号(SMP-2018-0087)为2018年第四轮国家环境监测网实验室能力考核中砷的能力考核样品。30mL塑料瓶装浓样，基体为1%硝酸。

2.2 实验准备

2.2.1 仪器

北京科创海光仪器有限公司生产的AFS- 230E型原子荧光分光光度计，砷元素空心阴极灯，AL204型电子天平，电热板、电热恒温水浴锅，所有移液管及容量瓶等玻璃仪器均在1+1的硝酸溶液中浸泡24h,并用自来水、去离子水洗净备用。

2.2.2 试剂

硝酸、盐酸、硫脲、抗坏血酸、硼氢化钾、氢氧化钾均为优级纯，配制用水为实验室新制备的去离子水或蒸馏水。氩气(纯度为99.999%)、砷标准储备液(100mg/L环境保护部标准样品研究所)、砷质控样(200446浓度为26.0±2.0μg/L环境保护部标准样品研究所)。

2.2.3 还原剂及载流的配制

(1)载流：50mL盐酸稀释到1000mL载流瓶。

(2)还原剂：2.5g氢氧化纳+10g硼氢化钾，稀释到500mL还原剂瓶，需临用现配。

2.2.4 标准系列配制

(1)砷贮备液浓度为l00mg/L，购买了环境保护部标准样品研究所有证标准物质。

(2)砷中间液浓度为 1.00mg/L，吸取5.00mL砷贮备液定容到500mL容量瓶中，加入10mL盐酸，用水稀释至标线。

(3)砷使用液浓度为 100μg/L，吸取10.00mL砷中间液定容到100mL容量瓶中，加入20mL盐酸，用水稀释至标线。

吸取100μg/L 的砷使用液0、1.00、2.00、4.00、6.00、10.00mL 至100mL容量瓶，加入10.0mLHCL、10ml硫脲-抗坏血酸溶液，放置30分钟后用水稀释定容，混匀。配制成含砷标准浓度为0、1.0、2.0、4.0、6.0、10.0μg/L 的标准系列。

2.2.5 未知样品的配制

(1)吸取10mL未知样浓样定容至2500mL容量瓶，加入10mLHCL溶液、10mL硫脲和抗坏血酸溶液，放置30min以上，备用。

(2)吸取(1)定容过的未知样品10mL定容至100mL容量瓶，加入10mLHCL溶液、10mL硫脲-抗坏血酸溶液，放置30min以上，待测。共配制2个未知样，编号为SMP-2018-0087未知样1和SMP-2018-0087未知样2，每个未知样测定1次。

2.2.6 质控样品的配制

(1)吸取10mL质控样浓样定容至2500mL容量瓶，加入10mL HCl溶液、10mL硫脲和抗坏血酸溶液，放置30分钟以上，备用。

(2)吸取(1)定容过的质控样至100mL容量瓶，加入10mL HCl溶液、10mL硫脲-抗坏血酸溶液，放置30分钟以上，待测。共配制1个质控样，,编号为200446质控样1和200446质控样2，每个质控样重复测定1次。

2.3 实验测定

由于高原海拔较高，气温偏低，需提前开室内空调调节室温，并恒定至22℃至25℃以上，并开机预热至少一小时。待仪器稳定后，采用手动进样方式，找到了最佳的实验条件：载气的流量为400mL/min,屏蔽气800mL/min，读数延迟时间：1.2s，读数时间：11.0s；原子化器高度为8毫米；负高压为280V，灯电流为60mA。得到良好的线性关系曲线值，并根据标准曲线测定值(表1)绘制砷溶液标准曲线如图1所示。

2.3.1 实验结果

用该标准曲线测得的砷未知样(SMP-2018-0087)和砷质控样(200446)在相同仪器工作条件：载气流量400mL/min,屏蔽气900mL/min，读数方式：峰面积，读数延迟时间：1.0s，读数时间：10.0s；原子化器预热温度200℃；负高压280V，灯电流60mA的测定结果如表2所示。

表1 砷标准曲线测定值

图1 砷溶液标准曲线

对四个样品中砷含量进行测定(单位：μg /L)，SMP-2018-0087未知样1、SMP-2018-0087未知样2原样浓度为32.8和34.4，均值为33.6，相对偏差2.4%；200446质控样1、200446质控样2的原样浓度为25.9和26.4，均值为25.9，相对偏差1.0%，在24-28(μg/L)限值范围内，测定后得知200446质控样1、200446质控样2的检测均值在标准值范围内。SMP-2018-0087未知样1、SMP-2018-0087未知样2的检测均值33.6μg /L为该盲样砷含量的最终检测结果，其结果均值在此次能力验证考核结果中显示单值不超标，且实验室间Z比分数(ZB)和实验室内Z比分数(ZW)的绝对值都小于等于2，结果显示2018年第四轮水中砷实验室能力考核为满意结果。

表2 未知样及质控样的测定结果

3 结语

采用AFS-230E 型双道原子荧光光度计测定未知浓度的砷，其校准曲线的相关系数应大于或等于0.995，其测试结果的相对偏差不大于20%，加标回收率控制在70%～130%之间，符合环境保护部HJ 694—2014《水质汞、砷、硒、铋和锑的测定 原子荧光法》中的质量保证和质量控制要求，符合线性关系良好，方法灵敏度高，操作简便，对实验室大批量检测水质中砷含量提供可靠的方法。并总结认识到：

(1)由于高原海拔较高，气温偏低，需提前开室内空调调节室温，并恒定至22℃至25℃以上，才能很好的使用原子荧光光度计；

(2)开机预热时间至少超过一小时以上才能更好的使用原子荧光光度计；

(3)实验时候需要根据室温及其他实验条件调节负高压和灯电流找到适合此台仪器的最佳实验条件。

(4)实验完成后，还原剂管子和连接载流及进样针的管子需及时放入到去离子水中，进行清洗，防止富集，影响下次测定。