原子荧光光度法测试水中汞的条件优化

郭 帆，黄继发

（南昌方大环境检测有限公司，江西 南昌330012）

1 前 言

目前检测水质中汞的含量多采用双硫腙分光光度法以及原子荧光光度法，其中原子荧光光度法具有更高的精密度和准确度。原子荧光光度法使用盐酸作为载流液，硼氢化钾作为还原剂，消解后的溶液中经载流液进入原子荧光，溶液中的汞由化合态还原成汞原子，汞原子受元素灯（汞）发射的光激发产生原子荧光，原子荧光强度与溶液中的汞含量在一定范围内呈正比。由于原子荧光光度法具有非常高的灵敏度，而水质中的汞又具有形态不稳定、容易吸附的特点，研究水样的保存、试剂纯度、前处理反应时间、仪器灯电流的设置等条件，对提高原子荧光光度法的检测准确度具有重要意义。

2 实验部分

2.1 主要仪器

AFS-933型原子荧光光度计。

2.2 试 剂

（1）汞标准储备液（100 mg/mL）。（2）汞标准中间溶液（1.00 mg/mL）：吸取5.00 mL 汞标准储备液（100 mg/mL）于500 mL容量瓶中，加入50 mL盐酸，用汞标准固定液稀释至标线，混匀。（3）汞标准使用溶液（10.0 μg/mL）：吸取 5.00 mL 汞标准储备液（100 mg/mL）于500 mL 容量瓶中，用汞标准固定液稀释至标线，混匀。（4）汞标准固定液：称取0.5 g重铬酸钾溶于950 mL 水中，加入50 mL 硝酸，混匀。（5）硼氢化钾溶液：称取0.5 g 氢氧化钠，1.0 g 硼氢化钾溶于100 mL 水中，混匀。（6）盐酸（分析纯、优级纯），硝酸（分析纯、优级纯），超纯水。

2.3 标准溶液的配置

工作曲线绘制：分别移取汞标准使用溶液（10 μg/mL）0.00、1.00、2.00、5.00、7.00、10.00 mL 于7 个100 mL容量瓶中，加入10 mL盐酸-硝酸（优级纯），用水稀释至刻度，混匀。汞浓度分别为：0.00、0.10、0.20、0.50、0.70、1.00 μg/mL，在原子荧光光度计上绘制校准曲线。

2.4 结果计算

式中：ρ1为由仪器读取汞的测试浓度，μg/L；f为试样稀释倍数。

2.5 试验方法及结果

2.5.1 水样保存条件优化

使用 6 个 100 mL 塑料容量瓶及 6 个 100 mL 玻璃容量瓶，分别加入10 mL 盐酸-硝酸（优级纯）用水稀释至刻度，混匀后使用封口膜密封瓶塞，在冰箱放置24 h，取出试样回温后在同一仪器参数设置条件下分别进行测试，测试结果见表1。

表1 不同材料容器保存条件下测定的汞含量 μg/mL

由表1的结果可见，使用塑料容量瓶保存的试样汞含量平均值为0.14 μg/mL，而使用玻璃容量瓶保存的试样汞含量平均值为0.48 μg/mL，后者结果是前者的3.4 倍。分析结果表明，由于汞是及其容易吸附的一种化学物质［2］，而玻璃容量瓶在长时间酸性环境下容易滋生微生物，造成其汞的吸附效应是塑料容量瓶的数倍。

2.5.2 酸溶液纯度的选择

使用6 个100 mL 塑料容量瓶分别加入10 mL盐酸-硝酸（分析纯）用水稀释至刻度，混匀静置5 min；再使用6 个同样规格的塑料容量瓶分别加入10 mL 盐酸-硝酸（优级纯）用水稀释至刻度，混匀静置5 min。在同一仪器参数设置条件下对以上试样分别进行测试，测试结果见表2。

表2 不同纯度的酸溶液中汞含量 μg/mL

由表2结果可见，分析纯的酸溶液中的汞含量平均值为1.15 μg/mL，而优级纯的酸溶液中的汞含量平均值为0.10 μg/mL。分析结果表明，由于酸试剂在生产过程会造成重金属元素及汞元素的富集，而试验中分析纯的酸溶液中的汞含量已经超过标准曲线的最高点，使用分析纯的酸溶液会造成基体空白过高，影响低浓度含量的汞溶液的测试结果。

2.5.3 水浴反应时间的影响

在6 支比色管中分别加入5 mL 的汞标准溶液（0.50 μg/mL），加入1 mL盐酸-硝酸混合溶液，同时置于水浴锅中沸水加热消解，每隔10 min取出1支比色管，冷却定容并编号。等所有的比色管定容完毕后，在同一仪器参数设置条件下进行测试，测试结果见表3。

表3 水浴反应时间长短条件下测定的汞含量及回收率

由表3可见，水浴反应时间的长短对汞含量的测定影响较大，在实际的操作中水浴反应至少60 min以上才能保证取得较高的标样回收率。

2.5.4 灯电流大小的设置

在一个100 mL 容量瓶中加入1 mL 盐酸-硝酸混合溶液并定容作为标准空白溶液。在仪器负高压、载气流量、屏蔽气流量等设置不变的情况下，改变灯电流设置分别为10、15、30 mA，在以上3 种设置情况下分别测试汞标准溶液并绘制标准曲线，再分别使用3条标准曲线对标准空白进行测试，测试结果见表4。

表4 灯电流大小的设置对汞标准曲线的影响

对表4的结果进行分析，灯电流大小的改变会造成汞测试荧光强度的急剧变化，灯电流设置过高会造成高浓度的汞溶液与荧光强度不成正比，而灯电流设置过低会造成低浓度的汞溶液与荧光强度不成正比。将灯电流设置为15 mA 可以获得接近1的标准曲线线性相关系数，从而提高汞测试的准确度。

3 结 语

采用原子荧光方法测试汞含量的水样采用塑料瓶保存，并使用塑料容量瓶配制标准溶液，短时间内尽快分析以减少汞的吸附；测试中使用到的酸试剂选用优级纯以上的纯度，可以减少基体空白的干扰；在水浴前处理的过程中保证60 min 以上，能够明显提高汞标样的回收率；在仪器测试的过程中，汞荧光灯电流设置15 mA，可以使汞的标准曲线获得一段较好的线性范围。