氢化物_原子荧光法测定水中的三价砷和五价砷
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图 ! 34 对发生砷化氢的影响 #$ / ! 0 #$ / " 0
"( " 不同浓度的硼氢化钾溶液对灵敏度的影响 取浓度为 -( ’ @%·>; 2 ! 34 1 的砷（!）标准溶液
分别用不同浓度的硼氢化钾溶液 / ’( "& 5 !( ’& 0 做 还原剂上机测定? 考察砷的荧光强度值与硼氢化钾浓 度的关系? 实验结果见图 "。实验结果证明：硼氢化钾 浓度在 ’( -& 以上时砷（!）的荧光强度值基本不变， 由此本方法选择硼氢化钾溶液的浓度为 ’( *& 。
’( -’
平均值
’( ,)1
标准偏差
’( ’!1’
精密度 / !"# 0 &
-( !
#$ / " 0
加入量 / #% 0 测得量 / #% 0
’( -’
’( ,.
’( -’
’( ,*
’( -’
’( ,+
’( -’
’( ,.
’( -’
’( -’
’( -’
’( ,.
’( -’
’( ,1
’( -’
’( ,1
表 ! 砷（!）、砷（"）的回收率
#（$ !）
#（$ "）
试样
加入（#%）测出（#%）回收率（& ） 加入（#%）测出（#%）回收率（& ）
! ’( !’ ’( !’
!’’
’( !’ ’( ’)*
)*( ’
" ’( "’ ’( "!
!’*
’( "’ ’( !+
)’( ’
, ’( -’ ’( ,)
).( *
砷（"）标准溶液（"## #’·() ! "）：取 " (’·() ! " 砷（!）标准溶液 "# ()，加入 . () 浓硝酸和 " () " 2 " 盐酸在水浴上加热、蒸发至干，用水溶解后定容为 "## ()。取此溶液稀释到所需浓度使用。
31456 ! )789 缓冲液：配成 #- / (01·) ! " 的氯化钾 溶液、邻苯二甲酸氢钾溶液、磷酸二氢钾溶液、盐酸及
监测分析
氢化物 ! 原子荧光法测定水中的 三价砷和五价砷
兰希平，姜国君
（辽宁省农业环境保护监测站，辽宁 沈阳 ""##$%）
摘 要：详细地研究了水中砷（!）、砷（"）。在一定的酸度 条件下可以选择性地将砷（!）用硼氢化钾溶液还原成砷 化氢，从而将两种价态砷得以有效分离，用氢化物 ! 原子 荧光法测定；砷（"）在加入还原剂后被还原成砷（!），然 后用相同方法测出总砷量，差减去砷（!）量得到砷（"） 量。此方法灵敏度高，精度好，为研究砷在环境中的赋存状 态与毒性关系提供了快速准确的分析方法。 关键词：酸度条件；三价砷和五价砷；分离；
氢化物 ! 原子荧光法 文章编号I "##. ! %J%% < /##$ = #H ! ##$F ! #/
陆地水中溶解态砷的含量通常在 "# &’·() ! " 以 下，常以砷（!）、砷（"）两种价态形式存在，其化合物 均有毒性，三价化合物比五价化合物毒性强，多以砷 酸盐状态存在。它的迁移、转化、分散、富集受周围环 境的氧化还原电位和 *+ 值的影响很大, 可采用光度 法、原子吸收法和氢化物 ! 原子荧光法分析。其中, 光 度法测定砷的检出限在 #- . #’·() ! " 左右，可直接 分析含量高的水质样品，对于低含量样品, 多采用氢 氧化铁共沉淀富集经碘化钾 ! 锌或硼氢化钾还原发 生砷化氢分离砷后以二乙基二氨基甲酸银光度法测 定。原子吸收法的检出限为纳克级，可直接发生砷化 氢，以冷阱捕集后测定。但是，砷是普通空气 ! 乙炔火 焰难以测定的元素之一，只得用无火焰法、空气 ! 氢 火焰或氩氢火焰法测定。目前，发生砷化氢的方法不 断改进，本文以硼氢化钾为还原剂，用控制试样 *+ 值 的方式使砷（!）选择性地还原为砷化氢，然后用氢化 物 ! 原子荧光法测定。
农业环境与发展 #$$!% & 监测分析
!"
" 结果与讨论
"( ! 34 对砷（!）、砷（"）发生氢化物的影响 取 34 ’ 5 ) 的 6789: 2 ;<=$ 缓冲溶液 *’ >;，分别
加入砷（!）、砷（"）各 ’( - #%，按 !( , 方法分别测定 砷（!）、砷（"）含量，考察 34 值与砷的回收关系。实 验结果如图 ! 所示。在 34 ’ 5 ) 范围内砷（!）均能定 量回收。砷（"）在 34 ’ 5 "( * 范围内能定量回收? 34 , 以上回收率降低? 在 34 1 以上完全不能回收。根据 以上实验结果可知? 在 34 1 将砷（!）还原为砷化氢? 从而实现砷（!）和砷（"）的有效分离。
作者简介：兰希平（!).1—），男，内蒙古赤峰市宁城县人，助理农艺师， 主要从事农业环境保护及实验研究工作。
收稿日期："’’, 2 ’+ 2 "-
!"
农业环境与发展 #$$!% & 监测分析
C " D 申玉民? 李士华 ( 氢氧化铁富集 2 原子荧光法测定水中砷、锑、铋 C G D ( 地质实验室? !)),? )（1）(
C, D 陈 燕 ( 氢化物 2 原子荧光光谱法测定水中微量砷 C GD( 上海环境 科学 ( !))+，!.（-）(
C - D 国家环保局 ( 水和废水分析方法 C E D ( 北京：中国环境科学出版 社，!)+)( !,’ 2 !,"(
取 " >; ’( - #%·; 2 ! 的标准溶液及试剂空白溶液 一起交替进行 !" 次测定? 检出限 / #$0 按照公式 #$ A , "% B & 计 算 ， 得 出 方 法 检 出 限 为 ’( " @% ·
参考文献：
C! D 魏复盛? 等 ( 水和废水监测分析方法指南 C ED( 北京F 中国环境科 学出版社? !)).(
" 实验部分
"- " 试剂及溶液的配制 本方法所用的试剂均为分析纯以上试剂，实验用
水为二次蒸馏水。砷（!）标准溶液（" (’·() ! "）：称 取 #- "$/ # ’ 三氧化二砷溶于 "# () " (01·) ! " 的氢 氧化钠溶液中，稀释后用 / (01·) ! " 盐酸中和至微酸
性，用水定容为 "## ()。取此溶液稀释到所需浓度使 用。
氢氧化钠溶液，按照不同比例配成各种 *+ 值的缓冲 溶液。
硼氢化钾溶液（#- .: ）：称取 . ’ 硼氢化钾溶于水 中, 定容至 " ### ()。此溶液现配现用。
硝酸（优级纯），! ; "- %/ ’·() ! " 。 盐酸（" 2 "）：用优级纯盐酸与等体积水混合。 "- / 仪器及工作条件 < " = >?@ ! "#""A 型原子荧光光谱仪（高强度砷 空心阴极灯）。 < / = 仪器工作条件：主电流为 .# (A，辅助电流为 %. (A；负高压：/B# C；原子化方式：氩氢火焰；氩气 流量：B## ()·(D& ! "；炉温：/## E ；炉高：F ((。 "- $ 测定方法 < "= 所有的玻璃器皿均在 " 2 " 硝酸溶液中浸泡 /% G，然后用去离子水清洗至中性。 < / = 标准曲线的绘制：分别吸取 #- " #’·() ! " 的 砷（!）标准溶液 #- ##, "- ##, /- ##, $- ## , %- ## () 于 .# () 容量瓶中, 用 *+ H 的缓冲溶液稀释至刻度, 此 标准系列浓度为 #- #, /- #, %- #, H- #, B- # &’·() ! "。 取 / () 上机测定并绘制标准曲线。 < $ = 样品测定：取 /. () 水样于 .# () 比色管中， 用 *+ H 的缓冲溶液定容至 .# ()，摇匀，取 / () 溶液 上机测定砷（!）含量。 在测定完砷（!）的剩余样品中，加入 #- " ’ 抗坏 血酸，摇匀, 放置 ". (D& 后, 取 / () 上机测定总砷含 量，差减去砷（!）量得到砷（"）量。
’( -’ ’( ,.
)"( *
表 " 砷（!）、砷（"）测得的精密度
样品
#$ / ! 0 加入量 / #% 0 测得量 / #% 0
!
’( -’
’( -’
"
’( -’
’( ,+
,
’( -’
’( -!
-
’( -’
’( -’
*
’( -’
’( -"
1
’( -’
’( ,)
.
’( -’
’( ,.
+
’( -’
’( ,.
’( ’!*!
-( !
>; 2 !。公式中： %———用于氢化物反应的 #$ 元素的浓度（@%·
>; 2 !）； &———!" 次荧光强度测得值各自减去相应空白
溶液荧光强度值的平均值；
"———பைடு நூலகம்准偏差。
, 结论
通过控制溶液酸度条件，用氢化物 2 原子荧光法 来实现水中砷（!）、砷（"）的含量测定，该方法具有 灵敏度高，准确度、精密度好，分析速度快等优点，是 分析水中价态砷的快速有效的分析方法。
图 " 不同浓度的硼氢化钾溶液对灵敏度的影响
"( , 准确度与精密度 表 ! 和表 " 分别为砷（!）、砷（"）加标实验测得
的回收率和精密度。砷（!）回收率在 ).( *& 5 !’*& 范围内，砷（"）回收率在 )’( ’& 5 )*( ’& 范围内。精 密度由分析结果计算得出，砷（!）、砷（"）相对标准 偏差均为 -( !，这表明本方法有很好的重现性。 "( - 方法检出限
"( " 不同浓度的硼氢化钾溶液对灵敏度的影响 取浓度为 -( ’ @%·>; 2 ! 34 1 的砷（!）标准溶液
分别用不同浓度的硼氢化钾溶液 / ’( "& 5 !( ’& 0 做 还原剂上机测定? 考察砷的荧光强度值与硼氢化钾浓 度的关系? 实验结果见图 "。实验结果证明：硼氢化钾 浓度在 ’( -& 以上时砷（!）的荧光强度值基本不变， 由此本方法选择硼氢化钾溶液的浓度为 ’( *& 。
’( -’
平均值
’( ,)1
标准偏差
’( ’!1’
精密度 / !"# 0 &
-( !
#$ / " 0
加入量 / #% 0 测得量 / #% 0
’( -’
’( ,.
’( -’
’( ,*
’( -’
’( ,+
’( -’
’( ,.
’( -’
’( -’
’( -’
’( ,.
’( -’
’( ,1
’( -’
’( ,1
表 ! 砷（!）、砷（"）的回收率
#（$ !）
#（$ "）
试样
加入（#%）测出（#%）回收率（& ） 加入（#%）测出（#%）回收率（& ）
! ’( !’ ’( !’
!’’
’( !’ ’( ’)*
)*( ’
" ’( "’ ’( "!
!’*
’( "’ ’( !+
)’( ’
, ’( -’ ’( ,)
).( *
砷（"）标准溶液（"## #’·() ! "）：取 " (’·() ! " 砷（!）标准溶液 "# ()，加入 . () 浓硝酸和 " () " 2 " 盐酸在水浴上加热、蒸发至干，用水溶解后定容为 "## ()。取此溶液稀释到所需浓度使用。
31456 ! )789 缓冲液：配成 #- / (01·) ! " 的氯化钾 溶液、邻苯二甲酸氢钾溶液、磷酸二氢钾溶液、盐酸及
监测分析
氢化物 ! 原子荧光法测定水中的 三价砷和五价砷
兰希平，姜国君
（辽宁省农业环境保护监测站，辽宁 沈阳 ""##$%）
摘 要：详细地研究了水中砷（!）、砷（"）。在一定的酸度 条件下可以选择性地将砷（!）用硼氢化钾溶液还原成砷 化氢，从而将两种价态砷得以有效分离，用氢化物 ! 原子 荧光法测定；砷（"）在加入还原剂后被还原成砷（!），然 后用相同方法测出总砷量，差减去砷（!）量得到砷（"） 量。此方法灵敏度高，精度好，为研究砷在环境中的赋存状 态与毒性关系提供了快速准确的分析方法。 关键词：酸度条件；三价砷和五价砷；分离；
氢化物 ! 原子荧光法 文章编号I "##. ! %J%% < /##$ = #H ! ##$F ! #/
陆地水中溶解态砷的含量通常在 "# &’·() ! " 以 下，常以砷（!）、砷（"）两种价态形式存在，其化合物 均有毒性，三价化合物比五价化合物毒性强，多以砷 酸盐状态存在。它的迁移、转化、分散、富集受周围环 境的氧化还原电位和 *+ 值的影响很大, 可采用光度 法、原子吸收法和氢化物 ! 原子荧光法分析。其中, 光 度法测定砷的检出限在 #- . #’·() ! " 左右，可直接 分析含量高的水质样品，对于低含量样品, 多采用氢 氧化铁共沉淀富集经碘化钾 ! 锌或硼氢化钾还原发 生砷化氢分离砷后以二乙基二氨基甲酸银光度法测 定。原子吸收法的检出限为纳克级，可直接发生砷化 氢，以冷阱捕集后测定。但是，砷是普通空气 ! 乙炔火 焰难以测定的元素之一，只得用无火焰法、空气 ! 氢 火焰或氩氢火焰法测定。目前，发生砷化氢的方法不 断改进，本文以硼氢化钾为还原剂，用控制试样 *+ 值 的方式使砷（!）选择性地还原为砷化氢，然后用氢化 物 ! 原子荧光法测定。
农业环境与发展 #$$!% & 监测分析
!"
" 结果与讨论
"( ! 34 对砷（!）、砷（"）发生氢化物的影响 取 34 ’ 5 ) 的 6789: 2 ;<=$ 缓冲溶液 *’ >;，分别
加入砷（!）、砷（"）各 ’( - #%，按 !( , 方法分别测定 砷（!）、砷（"）含量，考察 34 值与砷的回收关系。实 验结果如图 ! 所示。在 34 ’ 5 ) 范围内砷（!）均能定 量回收。砷（"）在 34 ’ 5 "( * 范围内能定量回收? 34 , 以上回收率降低? 在 34 1 以上完全不能回收。根据 以上实验结果可知? 在 34 1 将砷（!）还原为砷化氢? 从而实现砷（!）和砷（"）的有效分离。
作者简介：兰希平（!).1—），男，内蒙古赤峰市宁城县人，助理农艺师， 主要从事农业环境保护及实验研究工作。
收稿日期："’’, 2 ’+ 2 "-
!"
农业环境与发展 #$$!% & 监测分析
C " D 申玉民? 李士华 ( 氢氧化铁富集 2 原子荧光法测定水中砷、锑、铋 C G D ( 地质实验室? !)),? )（1）(
C, D 陈 燕 ( 氢化物 2 原子荧光光谱法测定水中微量砷 C GD( 上海环境 科学 ( !))+，!.（-）(
C - D 国家环保局 ( 水和废水分析方法 C E D ( 北京：中国环境科学出版 社，!)+)( !,’ 2 !,"(
取 " >; ’( - #%·; 2 ! 的标准溶液及试剂空白溶液 一起交替进行 !" 次测定? 检出限 / #$0 按照公式 #$ A , "% B & 计 算 ， 得 出 方 法 检 出 限 为 ’( " @% ·
参考文献：
C! D 魏复盛? 等 ( 水和废水监测分析方法指南 C ED( 北京F 中国环境科 学出版社? !)).(
" 实验部分
"- " 试剂及溶液的配制 本方法所用的试剂均为分析纯以上试剂，实验用
水为二次蒸馏水。砷（!）标准溶液（" (’·() ! "）：称 取 #- "$/ # ’ 三氧化二砷溶于 "# () " (01·) ! " 的氢 氧化钠溶液中，稀释后用 / (01·) ! " 盐酸中和至微酸
性，用水定容为 "## ()。取此溶液稀释到所需浓度使 用。
氢氧化钠溶液，按照不同比例配成各种 *+ 值的缓冲 溶液。
硼氢化钾溶液（#- .: ）：称取 . ’ 硼氢化钾溶于水 中, 定容至 " ### ()。此溶液现配现用。
硝酸（优级纯），! ; "- %/ ’·() ! " 。 盐酸（" 2 "）：用优级纯盐酸与等体积水混合。 "- / 仪器及工作条件 < " = >?@ ! "#""A 型原子荧光光谱仪（高强度砷 空心阴极灯）。 < / = 仪器工作条件：主电流为 .# (A，辅助电流为 %. (A；负高压：/B# C；原子化方式：氩氢火焰；氩气 流量：B## ()·(D& ! "；炉温：/## E ；炉高：F ((。 "- $ 测定方法 < "= 所有的玻璃器皿均在 " 2 " 硝酸溶液中浸泡 /% G，然后用去离子水清洗至中性。 < / = 标准曲线的绘制：分别吸取 #- " #’·() ! " 的 砷（!）标准溶液 #- ##, "- ##, /- ##, $- ## , %- ## () 于 .# () 容量瓶中, 用 *+ H 的缓冲溶液稀释至刻度, 此 标准系列浓度为 #- #, /- #, %- #, H- #, B- # &’·() ! "。 取 / () 上机测定并绘制标准曲线。 < $ = 样品测定：取 /. () 水样于 .# () 比色管中， 用 *+ H 的缓冲溶液定容至 .# ()，摇匀，取 / () 溶液 上机测定砷（!）含量。 在测定完砷（!）的剩余样品中，加入 #- " ’ 抗坏 血酸，摇匀, 放置 ". (D& 后, 取 / () 上机测定总砷含 量，差减去砷（!）量得到砷（"）量。
’( -’ ’( ,.
)"( *
表 " 砷（!）、砷（"）测得的精密度
样品
#$ / ! 0 加入量 / #% 0 测得量 / #% 0
!
’( -’
’( -’
"
’( -’
’( ,+
,
’( -’
’( -!
-
’( -’
’( -’
*
’( -’
’( -"
1
’( -’
’( ,)
.
’( -’
’( ,.
+
’( -’
’( ,.
’( ’!*!
-( !
>; 2 !。公式中： %———用于氢化物反应的 #$ 元素的浓度（@%·
>; 2 !）； &———!" 次荧光强度测得值各自减去相应空白
溶液荧光强度值的平均值；
"———பைடு நூலகம்准偏差。
, 结论
通过控制溶液酸度条件，用氢化物 2 原子荧光法 来实现水中砷（!）、砷（"）的含量测定，该方法具有 灵敏度高，准确度、精密度好，分析速度快等优点，是 分析水中价态砷的快速有效的分析方法。
图 " 不同浓度的硼氢化钾溶液对灵敏度的影响
"( , 准确度与精密度 表 ! 和表 " 分别为砷（!）、砷（"）加标实验测得
的回收率和精密度。砷（!）回收率在 ).( *& 5 !’*& 范围内，砷（"）回收率在 )’( ’& 5 )*( ’& 范围内。精 密度由分析结果计算得出，砷（!）、砷（"）相对标准 偏差均为 -( !，这表明本方法有很好的重现性。 "( - 方法检出限