原子荧光光谱法同时测定硒和砷

原子荧光光谱法同时测定硒和砷
【摘要】原子荧光光谱分析是20世纪60年代中期提出并发展起来的新型光谱分析技术，是一种优良的痕量分析技术。

硒是人体所必须的微量元素之一，砷是人体非必需元素，三价砷化合物比五价砷化合物毒性更强，且有机砷对人体和生物都有毒。

本文采用氢化物-原子荧光光谱法测定试样中的Se和As，在最佳测量条件下，Se和As的线性范围均为0-200ug.L-1，检出限Se和As分别为0.16ug.L-1和0.095 ug.L-1。

回收率为92.4%～104.7%。

【关键词】原子荧光光谱法;氢化物;硒;砷
0.引言
原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸气在特定频率辐射能激发下所产生的荧光强度来测定待测元素含量的一种仪器分析方法。

这是一种新型的痕量分析方技术，也是应用光谱学的一个重要研究和应用领域。

它具有原子吸收和原子发射光谱两种技术的优势并克服了某些方面的缺点，具有谱线简单，灵敏度高，光谱干扰少等优点，因此特别适用于痕量元素分析及多元素的同时测定。

1.实验部分
1.1仪器
AFS-930双道原子荧光光度计（北京吉天仪器有限公司）；Se、As空心阴极灯（北京有色金属研究总院）；WX-4000型微波快速消解仪（上海屹尧分析仪器有限公司）。

1.2试剂
100ug/ml硒标准溶液（国家标准物质研究中心），用时逐级稀释。

1000ug/ml砷标准溶液（国家标准物质研究中心），用时逐级稀释。

盐酸（优级纯，国药集团化学试剂有限公司）；氢氧化钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；硫脲（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；抗坏血酸（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；硼氢化钾(≥96%，上海新量化工试剂有限公司)；实验用水均为二次去离子水。

1.3仪器工作条件
光电倍增管负高压：300V；Se灯电流：85mA，As灯电流：65mA；原子化器高度：8mm；载气流量：400ml/min；屏蔽气流量：800ml/min；测量方法：标准曲线法；读数方式：峰面积；读数时间：7s；延迟时间：1.5s。

1.4试验方法
1.4.1样品的前处理
称量0.2032g的干木耳，0.2041g的决明子，0.2046g的牛蒡，在WX－4000型微波快速消解系统上消解。

消解结束后准确转移到25ml容量瓶中。

1.4.2样品溶液的制备
分别移取2.5ml上述溶液于25ml容量瓶中，各加入1.25ml的HCL及2.5ml 的5%硫脲-5%抗坏血酸溶液，定容。

1.4.3校准曲线的绘制
分别移取不同浓度系列Se、As标液于100.00ml容量瓶中，然后加入10ml 的5%硫脲-5%抗坏血酸和5ml的HCL。

混匀，放置30分钟后于AFS-930双道原子荧光光度计进行测定，绘制标准曲线，同时做标准空白。

Se、As的线性范围均在0-200ug.L-1。

2.结果与讨论
2.1试验条件的选择
采用盐酸、硝酸、硫酸，试验结果表明，三种酸对Se和As的荧光强度影响不大，但考虑到硫酸具有腐蚀性，硝酸具有强氧化性产生氮氧化物影响试验的精密度，而一般不采用此二种酸。

而盐酸具有良好的还原性，故一般采用盐酸做载流。

硼氢化钠作为仪器所用试剂，其试验结果表明，硼氢化钠浓度在0.5%～1.5%之间都有较高的荧光强度。

在1%时Se达到最高荧光强度，而As在1%～2%之间都有较高的荧光强度。

但Se的荧光强度较低，优先Se的最优条件，以及当过多的硼氢化钠可能产生大量的氢气会稀释样品的浓度。

综合考虑选择硼氢化钠浓度为1.5%。

在配制硼氢化钠溶液时需加入适量的氢氧化钠，以提高其稳定性，但氢氧化钠加得过多又会降低反应时的酸度，影响测试。

因此需选择合适浓度的氢氧化钠。

实验结果表明：Se和As的荧光强度随着NaOH浓度的增加而逐渐增大，当浓度大于0.5%时荧光强度趋于稳定。

最后优选出测定Se和As时采用NaOH浓度为0.5%。

2.2预还原剂浓度的影响
在氢化物发生之前，须向溶液中加入预还原剂，将高价的Se（Ⅵ）、As（Ⅴ）还原为低价态的Se（Ⅳ）As（Ⅲ），之后再与硼氢化钠反应生成氢化物。

在本实验中我们选择硫脲+抗坏血酸为预还原剂。

实验结果表明：Se的荧光强度随着预还原剂浓度的增加变化比较小，As的荧光强度随着预还原剂浓度的增加而增大,之后比较平稳。

故在测定Se和As时选择0.5%的硫脲+0.5%抗坏血酸为预还原剂。

2.3酸浓度的选择
在25mL容量瓶中分别加入0.00、0.25、0.5、0.75、1.00、1.25、1.5、1.75、2.00、2.25、2.50mL浓盐酸,然后加入2.50mL5%硫脲-5%抗坏血酸溶液，用水定容，测定10 ug.L-1的Se和As标液的荧光强度。

实验结果表明：Se的荧光强度随着酸量的增加，先是增大而后减小，As的荧光强度随着酸量的增加先增大而后比较平稳。

根据实验结果优选出测定Se和As时加入盐酸为5%。

2.4 离子干扰实验
测定砷、硒共存元素干扰情况：经测定,若样品溶液中K、Na、Li、Sr、Ca、Mg等这些碱金属、碱土金属元素不干扰测定；其他元素如Zn、Al、Si、Ｃr、Mo、Ni等，对这些元素及一些能形成氢化物的元素如Ｂi、Ｈg、Ｓb的干扰实验表明，在本实验测定条件下，含量500ｍg.L-1的Al、Bi、Hg、Sb，200ｍg.L-1的Zn，100ｍg.L-1的Cr、Mo不干扰测定结果，样品中以上元素的含量均低于所给出的数值，所以不干扰测定。

As和Se之间也互不干扰。

2.5 校准曲线与检出限
本实验采用的是双道原子荧光光度计，Se和As可同时测量。

原子荧光光谱法有比较宽的线性范围，对此进行了实验，绘制各元素的校准曲线，其线性方法分别为：If(Se)=52.6405C-17.7018，r=0.9997（0-200）；If(As)=120.5151C+130.6521，r=0.9992（0-200ug.L-1）。

以20ug.L-1的Se和10ug.L-1的As标液进行测量20次，得出Se和As的检出限分别为0.16 ug.L-1和0.095 ug.L-1。

3.样品的测定
3.1测定结果与精密度实验
将样品溶液按照上述方法测定（n=6）Se和As，并计算相对标准偏差。

结
果如表1
表1 测定结果与精密度
实验结果表明,应用本方法测定干木耳、决明子、牛蒡中的Se和As时，其相对标准偏差在1.6～4.7%之间，其结果令人满意。

3.2 样品的回收率
本次实验采用标准加入法测定了Se和As的回收率，即在测试样品中加人适量的Se和As标准溶液，按前述方法进行前处理和含量测定，计算加标回收率。

经过测量，其加标回收率在92.4%～104.7%。

其结果如表2：表2 样品回收率实验
4.结论
本文采用AFS-930型顺序注射氢化物发生双道原子荧光光谱法测定样品中的硒和砷，对酸、硼氢化钾、氢氧化钠、预还原剂及各种离子干扰的影响进行了探讨。

在最佳条件下，Se和As的检出限分别为0.16ug.L-1和0.095ug.L-1，对化肥中Se和As进行测定，其回收率均在92.4%～104.7%之间。

本方法操作简便，灵敏度高，线性范围宽，适用于样品中Se和As的检测。

氢化物发生-原子荧光光谱法可同时测定两种元素，可应用在卫生防疫，检疫部门食品检验；城市给排水系统水质检验；环境样品检验，临床体液及毒理病理检验；药品检验；化妆品检验；地质普查等需要对Se和As进行痕量检验的领域。

[科]
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