封闭酸溶-原子荧光光谱法测定头发中汞和砷

2021-06-23赵君梅

新疆有色金属 2021年3期

赵君梅

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七〇三队伊宁 835000）

前言

微量元素在人体中起着极其重要的作用，它的缺乏和过剩与人的健康密切相关。微量元素与头发有特殊的亲和力，有研究[1]表明头发对微量元素有较强的记录功能，能反映身体环境曝露和内部组织长时间内的摄入水平。砷、汞及其化合物属于剧毒物质，可在人体内蓄积，通过对头发中砷和汞有毒微量元素的测定，可作为职业接触和环境污染的生物监测指标，用于回顾性调查和分析。本文介绍了封闭酸溶原子荧光光谱法测定汞和砷的方法。

1 实验部分

1.1 仪器设备

双道原子荧光光谱仪AFS-930（北京吉天仪器）；汞、砷空心阴极灯（北京有色金属总院）；电子天平（赛多利斯科学仪器有限公司）；聚四氟乙烯高压消解罐；电热板；氩气。

1.2 试剂及配制

硫脲、抗坏血酸、硼氢化钾、氢氧化钾、硝酸（优级纯）、过氧化氢（优级纯）；硼氢化钾（10g/L）-氢氧化钾（5g/L）溶液；硼氢化钾（20g/L）-氢氧化钾（5g/L）溶液；硫脲（20g/L）-抗坏血酸（20g/L）混合液；汞标准工作液ρHg=0.050μg/ml：由汞标准储备溶（ρHg=100μg/mL）液逐级稀释配制，介质（1+9）HNO3；砷标准工作液ρAs=0.500μg/ml：由砷标准储备溶液（ρAs=100μg/ml）逐级稀释配制，介质（1+9）HNO3。

1.3 标准曲线的绘制

汞标准曲线的绘制：准确移取含有0.00、0.200、0.400、0.600、0.800、1.000ng/mL汞标准工作液于25mL比色管中，用（1+9）硝酸定容，摇匀。调节仪器各项参数使仪器达到最佳测量状态，以10g/LKBH4和5g/LKOH 混合液为还原剂，10%的硝酸为载流，在原子荧光光谱仪上测汞。

砷标准曲线的绘制：准确移取含有0.00、10.0、20.0、40.0、80.0ng/mL的砷标准工作液于25mL比色管中，用（1+9）硝酸定容，摇匀。准确移取标准系列5mL于小烧杯中，加入5ml 硫脲-抗坏血酸混合液，摇匀，放置半小时。调节仪器各项参数使仪器达到最佳测量状态，以20g/LKBH4和5g/LKOH 混合液为还原剂，10%的硝酸为载流，在原子荧光光谱仪上测砷量。

1.4 样品的消解

发样预处理：发样先经1%的中性无磷洗洁精浸泡12h，用自来水冲洗干净，剪成2mm细段，再用蒸馏水冲洗干净，最后用去离子水清洗2 次，于60℃烘干备用。

发样消解方法1：称取0.5000g 试样置于聚四氟乙烯消化罐内，加4mlHNO3浸泡过夜，再加3mlH2O2，盖好内盖，旋紧外盖，放入恒温干燥箱，与180℃保持4～5h，在箱内自然冷却至室温，将消化液转入25ml比色管中，用水稀释至刻度，摇匀，按标准曲线步骤测定汞、砷。随实验做空白试验。

发样消解方法2：称取0.5000g 试样置于聚四氟乙烯消化罐内，加4mlHNO3浸泡过夜，再加3mlH2O2，盖好内盖，旋紧外盖，放在180℃的电热板上保持4～5h，自然冷却至室温，将消化液转入25ml 比色管中，用水稀释至刻度，摇匀，按标准曲线步骤测定汞、砷。随实验做空白试验。

2 结果与讨论

2.1 原子荧光最佳工作条件的选择

有研究表明[2]通过调节负高压、灯电流、载气流速、屏蔽器流量等参数可提高原子荧光仪器灵敏度。通过多次试验及实践经验，确定汞最佳测定条件为负高压270V、原子化器高度10mm，灯电流30mA，载气流量（mL/min）/屏蔽器流量为500/800；砷最佳测定条件为负高压270V，原子化器高度8mm，灯电流60mA，载气流量（mL/min）/屏蔽器流量为400/800。

2.2 消解方法的选择

根据消解方法1 和消解方法2 分别对人发标准物质GBW07601a 进行消解，在仪器最佳工作条件下进行测定试样中汞和砷含量。结果如表1所示。

表1 不同消解法测定结果

实验结果表明两种密闭酸熔消解试样测得汞和砷的测定值与推荐值均吻合，但恒温箱法测得结果稍偏低，数值跳跃性大。实验中发现在恒温箱消解的消解罐罐体受温度影响较大，罐体外盖有较大的膨胀变形，使密封不严，易导致酸泄漏挥发，使分解液减少。长期使用会腐蚀恒温箱，影响消解罐的使用寿命。在电热板上消解只使消解罐底部受热，减小了外盖膨胀变形，密封性更好，使结果更稳定。

2.3 方法精密度及准确度

在最佳仪器测试条件下，按照消解方法2对人发粉标准物质GBW07601a 和GBW09101B 进行重复性测定，计算汞和砷测定结果的准确度（RE%）和精密度（RSD%），其中GBW07601a推荐值为（ω（Hg）/10-6：0.36±0.08；ω（As）/10-6：0.28±0.05），GBW09101B 推荐值为（ω（Hg）/10-6：1.06±0.28；ω（As）/10-6：0.198±0.023）。结果见表2。