標題高壓密閉消解_原子熒光光度法測定涂料中砷含量的應用方案

高壓密閉消解_原子熒光光度法測定涂料中砷含量的應用方案

引言：

 涂料作為一種裝飾及功能性材料，已廣泛應用于現代工業和生活中。涂料中的砷不僅會造成環境污染，而且是一種致癌物質，會在人體中積累，造成嚴重傷害。因此限制涂料中砷含量是十分有必要的。涂料中砷含量測定的主要方法有X射線熒光光譜法、電感耦合等離子體法、電感耦合等離子體質譜法。有關原子熒光光譜法測砷的研究已有報導，所使用的處理方法為濕法消解和微波消解，操作過程有一定的危險，且檢出限較高。高壓密閉消解-原子熒光光譜法元素不易揮發，操作安全可靠，檢出限較低，在土壤、礦產、飼料、環境等已采用原子熒光光譜法測定砷。

本文用高壓密閉消解-原子熒光光譜法測定了涂料中有害重金屬砷的總量，方法簡單、快速、靈敏、準確。

一、實驗部分

1.1儀器與試劑

原子熒光光度計（AFS-680），附有砷空心陰燈。

鹽酸、硝酸為優純，實驗用水為二次蒸餾水。

硼氫化鉀溶液：稱取0.5g氫氧化鉀于燒杯中，用少量水溶解。稱取1.5g硼氫化鉀放入氫氧化鉀溶液中，溶解后用水稀釋至100mL，搖勻。此溶液應避光保存，現用現配。

硫脲-抗壞血酸溶液：分別稱取5g硫脲和抗壞血酸，用水微熱溶解并稀釋至100mL。

砷（As）標準貯備溶液，濃度為1000μg/mL。

1.2儀器工作條件

原子熒光光度計工作條件：光電倍增管負高壓為280V, 砷燈電流為80mA，原子化器溫度為200℃，載氣流量為500mL/min，屏蔽氣流量為1000mL/ min，原子化爐高度為8mm，測量時間為10s，延遲時間為1s。

1.3  樣品的處理

稱取試樣0.5g置于高壓消解罐的聚四氟內罐中，加入10mL硝酸，蓋好內蓋，旋緊不銹鋼外套，放入恒溫干燥箱，140～160℃保持3～4h，自然冷卻至室溫，然后緩慢旋松不銹鋼外套，將消解內罐取出，用少量水沖洗內蓋，放在控溫電熱板上于120℃趕去棕色氣體。取出消解內罐，將消化液轉移至50mL容量瓶中，用少量水洗滌內罐3次，加入2.5mL鹽酸、10mL硫脲-抗壞血酸溶液，用水稀釋至刻度，搖勻放置半個小時。在與標準溶液系列相同的測定條件下，用原子熒光光度計測定試液的熒光強度。同時進行空白試驗。根據試液和空白試驗溶液的熒光強度值用工作曲線計算出砷的濃度。

二、結果與討論

2.1酸度的影響

 酸度影響氫化物發生的速度、轉化率及從水相中釋放出來的速度，因此對5種不同載流鹽酸濃度的樣品回收率進行了考察試驗。從圖1可見，隨著鹽酸濃度的增加，砷的回收率增加，當鹽酸濃度大于5.0%時，砷的回收率趨于穩定，5.0%～8.0%的范圍內，酸度對其測量影響不大。綜合考慮樣品處理和預還原等方面后，本標準選擇5%的鹽酸作為氫化物發生載液。

2.2還原液的濃度

 高壓密閉消解-原子熒光光度法中的還原劑采用硼氫化鉀-氫氧化鉀作為整個反應體系中的還原劑，熒光強度與氫化元素形成氫化物的難易程度有關，濃度過低反應慢，信號弱；濃度高，過多的氫氣易沖稀基態原子濃度和造成熒光淬滅。試驗表明，在0.50%～1.5%的濃度范圍內，隨著硼氫化鉀濃度的增加，砷的熒光強度增加，并在濃度1.5%時，熒光強度達到大，隨后隨著硼氫化鉀濃度的增加，易產生過多的氫氣進入原子化器，導致熒光強度下降，試驗結果見表1。綜合考慮，本方法選擇KBH4的濃度為1.5%。

2.3  工作曲線和檢出限

 為考察原子高壓密閉消解-熒光光度法測定砷的線性范圍和檢出限，按實驗方法對濃度范圍0μg/ L～100.0μg/L的砷標準溶液進行測定，繪制濃度與熒光強度的曲線為I=111.521*C-57.473，線性相關系數R=0.9996，測定標準曲線的線性范圍為0μg/L～100.0μg/L。

 按實驗方法進行11份空白試驗，根據公式 DL=3×SD/K（3倍樣品空白溶液熒光強度的標準偏差除以標準曲線斜率）及定容體積、樣品質量，計算得到方法檢出限為0.02μg/kg。

2.4回收率實驗

 為檢驗方法的準確度，分別選取3種涂料樣品作為加標基質，通過低、中和高3個含量進行加標測試并計算其回收率，結果見表2。樣品的加標回收率在88.5%～110.0%之間，說明該方法的處理過程不存在砷元素損失情況，檢測方法穩定可靠。

2.5方法的精密度

 對四組樣品分別進行8次精密度試驗，結果見表3。高壓密閉消解-原子熒光光度法的標準偏差較小，相對標準偏差在6.0%以內，精密度高，適宜用來測定不同種類涂料中砷的含量。

2.6比對試驗

對五組樣品分別用高壓密閉消解-原子熒光光度法(HG-AFS)和電感耦合等離子體原子發射光譜法（ICP-AES）測定砷含量，結果見表4。由表4可以看出，本方法的測定結果與電感耦合等離子體原子發射光譜法的測定結果相吻合。

三、結論

 本文建立了高壓密閉消解-原子熒光光度法測定涂料中砷的分析方法，對檢測條件進行了優化。該方法測定涂料中砷含量的相對標準偏差在6.0%以內，加標回收率在88.5%～110.0%之間，符合光譜分析的一般要求。且該方法檢出限低，有著較高精密度和準確度，能夠滿足涂料中砷含量的日常檢測需求。