75铜、锌、镉、铬、锰及镍的原子吸收分光光度法《空气与废气监测分析方法》(第四版增补版)精讲

新项目试验报告

项目名称：铜、锌、镉、锰及镍的原子吸收分光光度法

《空气与废气监测分析方法》（第四版）

项目负责人：

审批日期：

一、项目概述

悬浮颗粒物（SP）中痕量金属（如Pb、Cd、Zn等）是重要的大气污染物之一。这些颗粒中的金属元素多来源于人为污染，主要存在于《2.5um的细小颗粒物中。目前已证实颗粒物中至少有10种痕量金属具有生物毒性，以Cd、As等为代表的无机金属元素及其化合物，不但对人体具有毒害，而且具有致癌作用。在一些城市中Pb、Cd已达有害水平。用大流量采样器或中流量采样器将SP采集在滤料山，样品酸消解处理后，用原子吸收分光光度法作颗粒物各组分分析。

二、检测方法和原理

检测方法：原子吸收分光光度法。

原理：采集在过氯乙烯滤膜上的颗粒物，用硫酸-灰化法消化，制备成样品溶液，然后将溶液引入火焰或石墨炉原子化器内，用标准曲线法或标准加入法测定溶液中各元素的浓度。

除镉外，其他元素均未见到明显的干扰。测定镉时，用碘化钾-甲基异丁基酮进行萃取分离以消除干扰。如用石墨炉测定，则可用氘灯扣除背景，消除干扰。

各元素测定范围见表1（按采样10m3，定容10ml计）。

表1

*经碘化钾-甲基异丁基酮萃取测定。

三、主要仪器和试剂

1.试剂和材料

除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，去离子水或同等纯度的水。

1.1 过氯乙烯滤膜。

1.2 硝酸、盐酸、氢氟酸：优级纯。

1.3 0.7%（V/V）硫酸溶液：用优级纯硫酸配制。

1.4 1%（V/V）硝酸溶液：用优级纯硝酸配制。

1.5 硝酸溶液：0.16mol/L。

1.6 5%（m/V）抗坏血酸溶液：称取 5.0g抗坏血酸，溶解于水中并稀释至100ml。临用时配制。

1.7 甲基异丁酮。

1.8 碘化钾溶液：1.0mol/L。

1.9铜、锌、镉、锰及镍标准贮备液：称取上述金属（99.99%）各0.5000g，分别用（1+1）盐酸溶液5.0ml、硝酸5.0ml溶解，移入500ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。上述溶液每毫升含相应元素1.00mg。贮于聚乙烯塑料瓶中，冰箱内保存。

1.10铜、锌、镉、锰及镍标准使用液：临用时，吸取10.00ml标准贮备液于100ml容量瓶中，底价1.0ml硝酸，用水稀释至标线。此溶液没毫升含铜、锌、镉、锰及镍各元素100ug。

2.仪器和设备

2.1 总悬浮颗粒物采样器：大流量采样器或中流量采样器。

2.2 马弗炉。

2.3 铂坩埚或裂解石墨坩埚：20～30ml。

2.4 原子吸收分光光度计：具有火焰、石墨炉原子化器。

四、采样要求和样品预处理技术

同总悬浮颗粒物采样方法。

五、检测步骤

3.1原子吸收分光光度计工作条件

①火焰原子吸收分光光度法工作条件，见表2

表2

②石墨炉原子吸收分光光度法工作条件，见表3

表3

3.2 标准曲线的绘制

取8个100ml容量瓶，按表4配制个待测元素的标准系列，并按照原子吸收分光光度法的工作条件，测定吸光度。以吸光度对各相应元素的浓度绘制标准曲线。

3.3 样品测定

3.3.1样品溶液制备，硫酸-灰化法：取适量样品滤膜于铂坩埚货裂解石墨坩埚中，加入0.7%硫酸溶液2ml，使样品充分润湿，浸泡1h，然后再电热板上加热，小心蒸干。将坩埚置于马弗炉中400℃±10℃加热4h，至有机物完全烧尽。停止加热，待炉温降至300℃以下时，取出坩埚，冷却至室温，加4～6滴氢氟酸，摇动使其中残渣溶解。在电热板上小心加热至干，再加7～8滴硝酸，继续

加热至干，用0.16mol/L 硝酸溶液将样品定量转移至10ml 容量瓶中，并稀释至标线，摇匀，即为待测样品溶液。

3.3.2按与标准曲线绘制相同的仪器工作条件测定样品溶液的吸光度。 3.3.3取同批号、等面积的空白滤膜，按样品测定步骤测定空白值。

表4

六、结果计算

以铜为例：

()a

1000

C -m /mg Cu t

n 03S S V V

C ⨯

⨯⨯=

），铜（ 式中：C —样品溶液中铜浓度，ug/ml ； C 0—空白溶液中铜浓度，ug/ml ； V —样品溶液体积，ml ； S t —样品滤膜总面积，cm 2；

S a —测定时所取样品滤膜面积，cm 2； V n —标准状态下的采样体积，m 3。

7.2 结果与评价（标准曲线，检出限，精密度，正确度，回收率）

1铜

(1)标准曲线：截距a=0.0008 斜率 b=0.150 相关系数r=0.9999符合r≥0.999的要求具体见附表1。

(2)检出限：用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.012µg/m3。具体见附表2。

（3）精密度：分别对样品浓度进行6次测定，测得精密度为: 2.5%,符合RSD在10%之内的要求，具体见附表4。

(4)正确度：取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为 1.44mg/L，测定结果在盲样所给的1.42±0.07mg/L范围内。具体见附表5。

(5)回收率：以试样测定值为11.20ug，11.40ug的二个样品分别加标量10.0ug，得回收率为97.0%，达到在95%-105%之间的要求，具体见附表3。

2锌

(1)标准曲线：截距a=0.0019 斜率 b=0.478 相关系数r=0.9994符合r≥0.999的要求具体见附表6。

(2)检出限：用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.004µg/m3。具体见附表7。

（3）精密度：分别对样品浓度进行6次测定，测得精密度为:2.0%,符合RSD在10%之内的要求，具体见附表9。

(4)正确度：取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为1.342mg/L，测定结果在盲样所给的1.330±0.07mg/L范围内。具体见附10。

(5)回收率：以试样测定值为7.40ug，7.55ug的二个样品分别加标量5.0ug，得回收率为100%，达到在95%-105%之间的要求，具体见附表8。

3镉

(1)标准曲线：截距a=0.0024 斜率 b=0.356 相关系数r=0.9994符合r≥0.999的要求具体见附表11。

(2)检出限：用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.004µg/m3。具体见附表12。

（3）精密度：分别对样品浓度进行6次测定，测得精密度为: 0.0%,符合RSD在10%之内的要求，具体见附表14。