主题：【第十届原创】双硫腺分光光度法与冷原子吸收光光度法法测定水中汞的比较分析

双硫腙分光光度法与冷原子吸收分光光度法测定水中汞的比较分析

汞及含化合物毒性较大，水中汞主要来源于地质和环境污染。汞测定方法有双硫腺分光光度法、火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法、冷原子吸收分光光度法等。本文对用双硫腙分光光度法与冷原子吸收分光光度法进行讨论，通过对两种测定方法的对比，了解两种测定方法准确度的差异。
一、仪器与方法
1.1仪器、试剂与工作条件
1.1.1双硫腙分光光度法
VU-1700紫外分光光度计（岛津），水浴锅，8个500mL具磨口玻璃塞锥形瓶，无水乙醇、硫酸、硝酸、高锰酸钾（优级纯），氯仿（重蒸），过硫酸钾、盐酸羟胺、亚硫酸钠（分析纯），汞标准溶液等。
将有机相放人20nm比色皿中，在485nm波长下，以氯仿(重蒸)作参比测吸光度。以试份的吸光度减去空白试验的吸光度后，从校准曲线上查得汞含量。

图1：检测所需仪器、试剂、器皿

1.1.2冷原子吸收分光光度法
F732-V型数字显示测汞仪、汞标准溶液、5%高锰酸钾、盐酸羟胺-氯化钠溶液、硫酸、8个100mL容量瓶等。
F732-V测汞仪是根据原子吸收光谱分析的原理，即汞原子对波长为253.7nm的共振谱线有强烈吸收作用制造的。于253.7nm波长处测定响应值，汞的含量与响应值成正比。

图2：检测所需仪器、试剂、器皿

1.2方法
1.2.1双硫腙分光光度法（高锰酸钾-过硫酸钾消解法）
取6个500mL锥形瓶，分别加入临用前配制的汞标准溶液0.00、0.50、1.00、2.50、5.00、10.00mL，加入水至250mL。然后小心地加人l0mL硫酸和2.5mL硝酸，每次加后轻摇混匀。加入15mL高锰酸钾溶液(50g/L)，如果不能在15min内维持深紫色，则混合后再加15mL高锰酸钾溶液(50g/L)以使颜色能持久，然后加人8mL过硫酸钾溶液(50g/L)，并在水浴上95℃加热2小时，冷却至约40℃左右。加入盐酸经胺溶液(100g/L)还原过剩的氧化剂，直至溶液的颜色刚好消失和所有锰的氧化物都将溶解为止，开塞放置5-10min。将液转移至500mL分液漏斗中，以少量水洗锥形瓶两次，全部移入分液漏斗中。分别向各份消解液加入1mL亚硫酸钠溶液 (200g/L)，混匀后，再加10.0mL双硫腙氯仿溶液，缓缓摇动并放气，再密塞振摇lmin，静置分层。将有机相转入已盛有20mL双硫腙洗脱液的60mL分液漏斗中，振摇1min, 静置分层。用滤纸吸去分液漏斗放液管内的水珠，塞入少许脱脂棉，将有机相放入20nm比色皿中，在485nm波长下，以氯仿作参比测吸光度。最后分别以测定的各吸光度减去试剂空白(零浓度)的吸光度后，和对应的汞含量绘制校准曲线。

图3：校准曲线

1.2.2冷原子吸收分光光度法（高锰酸钾-过硫酸钾消解法-近沸保温法）
分别量取0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00 和5.00mL汞标准使用液（0.1mg/L），于100mL容量瓶中，用稀释液定容至标线，总汞质量浓度分别为0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00 和5.00μg/L。将上述标准系列依次移至250mL反应装置中，加入2.5mL氯化亚锡溶液，迅速插入吹气头，由低浓度到高浓度测定响应值。以零浓度校正响应值为纵坐标，对应的总汞质量浓度（μg/L）为横坐标，绘制校准曲线。
样品摇匀后，量取100.0mL样品移入250mL锥形瓶中。若样品中汞含量较高，可减少取样量并稀释至100mL。依次加入2.5mL浓硫酸、2.5mL硝酸溶液和4mL高锰酸钾溶液，摇匀。若15min内不能保持紫色，则需补加适量高锰酸钾溶液，以使颜色保持紫色，但高锰酸钾溶液总量不超过30mL。然后，加入4mL过硫酸钾溶液。插入漏斗，置于沸水浴中在近沸状态保温1h，取下冷却。测定前，边摇边滴加盐酸羟胺溶液，直至溶液的颜色刚好消失和所有锰的氧化物都将溶解为止。以下与绘制校准曲线相同。

图4：校准曲线

二、结果
双硫腙分光光度法：250mL水样测定，汞的最低检出浓度为2μg/L /L,测定上限为40ug/L。
冷原子吸收分光光度法：采用高锰酸钾-过硫酸钾消解法，当取样量为100mL时，检出限为0.02μg/L。
取自来水样品测试，比较结果如下：

表1：样品检测

表2：两种样品加标回收检测

三、讨论

实验表明双硫腙分光光度法与冷原子吸收分光光度法方法测定水中汞结果无显著性差异；双硫腙分光光度法在0.5-10.0μg浓度范围内、冷原子吸收分光光度法在0.5-5.00μg/L浓度范围内，均获得良好线性。相比较而言，冷原子吸收分光光度法检出限更低，更适合低浓度样品检测。

1、双硫腙分光光度法与冷原子吸收分光光度法检出限不一样，含量少时冷原子吸收法更合适。

2、冷原子吸收分光光度法比双硫腙分光光度法前处理简单，不需要加热，所用试剂更少。

3、冷原子吸收分光光度法所用玻璃器皿不需要浸泡，所用试剂不必非要优级纯。

4、双硫腙分光光度法做校准曲线时，加入水至250mL，要准确量取，不然校准曲线不符合要求。

5、测定样品中汞，采取同时分析与样品吸收值相近的标准溶液,用标准溶液浓度计算汞含量,测定结果更准确。这样可以更好的消除仪器引起的系统误差。

6、在本文中冷原子吸收分光光度法和双硫腙分光光度法都采用标准曲线法。标准曲线法用于低含量样品或高含量样品测定结果的计算,误差很大。针对不同的样品选择不同的检测方法很重要。