冷原子荧光法测水中的汞

冷原子荧光法测水中的汞

一、实验目的

1．掌握用冷原子荧光法测定汞的原理和测定方法，分析干扰测定的因素和消除方法。

2．复习第二章第六节中测定汞的各种方法，比较其优、缺点。

二、方法原理

水样中的汞离了被还原剂还原为单质汞，再气化成汞蒸气。其基态汞原子受到波长253.7nm的紫外光激发，当激发态汞原子去激发时便辐射出相同波长的荧光。在给定的条件下和较低的浓度范以内，荧光强度与汞的浓度成正比。

三、仪器

（1）QM201荧光测汞仪。

（2）远红外辐射干燥箱（烘箱）。该烘箱体积小，适用于含汞水样的消化。

（3）2mL和1mL移液管

（4）高纯氮气。

四、试剂

（1）去离子水：测试中凡是涉及到水的地方均用去离子水。

（2）硫酸：ρ20＝1.84g/mL，优级纯。

（3）硝酸：ρ20＝1.42g/mL，优级纯。

（4）盐酸：ρ20＝1.18g/mL，优级纯。

（5）洗涤溶液：将2g优级纯的高锰酸钾溶解于950mL水中，加入50mL硫酸。

（6）5%硝酸—0.05%重铬酸钾溶液（固定溶液）：称取0.25克重铬酸钾，用水溶解，加入25毫升硝酸，用水稀释到500毫升。

（7）5％高锰酸钾溶液：将50g优级纯的高锰酸钾溶解于水中，并用水稀释至l000mL。

（8）10％盐酸羟胺溶液；称取10克盐酸羟胺(NH2OH·HCl)，溶于水中并稀释至100毫升。以2.5升/分的流速通氮气或干净空气30分钟，以驱除微量汞。

（9）10％氯化亚锡溶液：将10g分析纯的氯化亚锡，在无汞污染的通风橱内加入20mL 盐酸，微微加热助济，溶后继续加热几分钟除汞。或者将此溶液用经洗涤溶液洗涤的空气以2.5L/min流速曝气约1h除汞，然后用水稀释至100mL。

（10）汞标淮贮备溶液：称取在硅胶干燥器中放置过夜的氯化汞0.1354g，用固定溶液溶解，移入1000mL容量瓶中，再用固定液稀释至刻度，摇匀。此溶液每毫升含100μg汞。

（11）汞的中间溶液：吸取汞标准贮备溶液适当体积，用固定溶液稀释至每毫升含10μg汞，摇匀。

（12）汞标准使用溶液，吸取汞的中间溶液，用固定溶液逐级稀释至每毫升含10ng汞。

（13）测汞所用的玻璃器皿，均应用洗涤溶液浸泡煮沸1h。为避免玻璃壁有可能出现褪色二氧化锰斑点，须趁热取出玻璃器皿，用水冲洗干净备用。

五、测定步骤

1．仪器工作条件

表1列出的仪器工作参数供参考。

表1 工作条件

元素光电管负压

（V）

载气N2流量

（mL/min）

屏蔽N2流量

（mL/min）

仪器测量

（档）

进样量

（mL）

Hg 500 300 600 ×1 2.0 2．水样消解

分别取10mL水样于10mL具塞比色管中，加入0.1mL硫酸（用滴管加4滴），0.1mL 5％高锰酸钾溶液（用滴管加1～2滴，以能保持水样呈紫红色为准），加塞摇匀。排列于金属架上，放于烘箱内，在比色管上加—个瓷盘盖，防止水样受热管塞跳出，于105℃消解1h，

取出冷却。向消解水样加入10％盐酸羟胺溶液（做一细长塑料滴管，用其加1滴）经摇动使高锰酸钾刚好褪色。

3．测量

测试操作过程：

①按表1工作条件调好仪器，预热30min。将显示屏切换到峰值状态，按测量健，测量

指示灯亮，此时以氮气连续吹扫反应瓶，清除其中残余的汞蒸气。测量结束时，峰值显示应在“10”以下。如果峰值在“10”以上，多做几次纯水样品的测量，如果该值稳定，也属正常之列，可继续下一步测试。

②用移液管吸取2mL试样，将其从注液口注入反应瓶。再吸取0.4mL氯化亚锡溶液，

也从该口注入。

③确定显示屏在峰值状态，按测量键测量，此时氮气通入反应瓶的溶液中，使试样和氯

化亚锡溶液得到充分搅拌，并将生成的汞蒸气载入荧光池发生荧光反应。显示屏显示的数据不断攀升，达到最大峰值时将该数值记录下来以作计算用。待测量过程结束，打开反应瓶的排液钮将废液排出。

④排尽废液后，用蒸馏水或5％硝酸溶液注入反应瓶，按测量键清洗反应瓶。重复操作

3次，以减少下一次测量误差。

⑤按上述的方法测试完所有样品后，绘制汞的标准曲线，计算水样中汞的含量。

4．标准曲线

取六个100mL容量瓶，用移液管分别加入10ng/mL汞标准使用溶液0、1、2、3、4、5mL，稀释至100mL，摇匀后测定。

六、注意事项

（1）测定ng/L量级汞，要求实验用的水和试剂的纯度较高，而且其用量应尽可能地少，以降低空白值。

（2）水样在消解过程中，高锰酸钾的紫红色若褪至红褐色，应适当补加高锰酸钾溶液至紫红色不褪。

（3）滴加盐酸羟胺溶液时，应小心勿过量。因过量的盐酸羟胺会还原汞离子，导致汞的损失。

（4）实验室环境及通风橱和消解水样的烘箱应无汞污染。

（5）测定汞的废气应通到酸性高锰酸钾吸收液内，以防污染环境。

（6）测定试样时，一般应按照从低浓度至高浓度的顺序进行。测定较高浓度样品后，最好用还原剂SnC12清洗1～2次蠕动泵，以便清除剩余汞。