主题：【第六届原创】石墨炉测定城市污水中铍的条件优化

条件优化不错

石墨炉测定城市污水中铍的条件优化

铍及其化合物都有很强的毒性，能通过呼吸道、皮肤进入体内，引起皮炎、肺炎等疾病，而且已经被公认为是致癌元素之一，城市污水经处理后往往直接排入江河之中，成为下游城市的供水资源，因此对铍的测定就显得尤为重要，国家城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中明确规定，污水厂出水中总铍不得超过0.002mg/L。
目前城市污水中的铍的测定方法只有《水质 铍的测定 石墨炉原子吸收分光光度法(HJ/T59-2000)》，由于污水中成分比较复杂，有机质含量较高，对铍的测定影响较大，因此要尽可能的提高灰化温度，赶走水中的有机质，同时又要尽可能小的减少铍的损失，国标中推荐使用硝酸铝作为基体改进剂，但实际应用中发现硝酸铝的效果并不十分显著，本文比较了镁、钯、钙盐、铝盐、抗坏血酸五种基体改进剂的效果，并最终选择了钙盐作为基体改进剂，测定了曲线的线性范围和方法检出限、精密度以及加标回收率，结果令人满意。

1 实验部分
1.1 仪器与试剂
仪器：AA900T原子吸收光谱仪（带自动进样器），PE公司；
      热解平台石墨管，PE公司；
      铍空心阴极灯，PE公司；
试剂：铍标准溶液：1000 ug/ml 铍标准储备液（国家标准物质研究中心），用去离子水稀释至4.00 ug/L，备用；
      硝酸：优级纯；
      3000mg/L 镁溶液：由PE公司30g/L 硝酸镁溶液稀释而来；
      0.1% 钯溶液： 由PE公司 1% 硝酸钯溶液稀释而来；
      2g/L 钙盐： 称取0.5g碳酸钙（分析纯）于烧杯中，滴加优级纯硝酸至无气泡产生，用去离子水定容至100ml；
      1g/L 铝盐： 称取1.78g Al(NO3)3•9H2O（分析纯） 于烧杯中，用去离子水定容至100ml；
      2g/L 抗坏血酸溶液：称取0.2g 抗坏血酸（分析纯）于烧杯中，用去离子水定容至100ml；
1.2 仪器工作条件
波长234.9nm，灯电流10mA，光谱带宽0.7nm，干燥温度120℃，10s，150℃，40s，原子化温度2400℃，5s，氩气流量250ml/min，原子化时停气，进样量20ul
1.3 实验方法
取一个污水处理厂进水样品，经滤纸过滤后，直接测定。

2 结果与讨论
2.1 基体改进剂加入量的选择
前文已述，污水样品基体复杂，有机质含量较高，背景吸收严重，虽然PE900T石墨炉采用塞曼扣背景方式，但我们仍然试图在原子化之前消除干扰，尽可能减小测定误差，表1中列出了不同灰化温度下的背景值，我们发现当灰化温度提高时，背景明显减小，但同时信号吸收值也明显减小，因此我们希望寻找一种改进剂，在降低背景值的同时不损失信号吸收值。
根据文献记载，首先选择了几种基体改进剂，并确定了加入的大概浓度范围，再分别测定了不加基体改进剂、加入不同浓度的镁、钯、钙盐、铝盐、抗坏血酸时样品的吸光度，选择的原则是提供更高吸光度，最终确定5种基体改进剂的最加加入量分别为5ul 3000mg/L 镁溶液、5ul 0.1% 钯溶液；5ul 2g/L 钙盐；5ul 1g/L 铝盐；5ul 2g/L 抗坏血酸溶液；

灰化温度℃        300        400        500        600        700        800        900        1000
样品吸光度        0.0859        0.0773        0.0737        0.0611        0.0439        0.0399        0.0261        0.0137
背景吸光度        0.0954        0.0845        0.0784        0.0648        0.0457        0.0378        0.0227        0.0085
表1、不同灰化温度下的样品吸光度和背景吸光度

2.2 基体改进剂对灰化温度的影响

分别加入5种基体改进剂，测定了灰化温度在300℃-1000℃时样品的吸光度，并以样品吸光度对灰化温度绘制灰化曲线，见图1：



由图可见，与不加基体改进剂相比，加入5ul 3000mg/L 镁溶液时，吸光度的增量不明显，灰化温度在600℃一下，吸光度差别不明显，超过600℃时则吸光度则迅速下降；

加入5ul 0.1% 钯溶液，吸光度的增量也不明显，但是灰化温度在300℃-1000℃内吸光度变化都不明显，说明加入钯溶液可以允许更高的灰化温度，进而减小样品基体带来的干扰；

加入5ul 2g/L 抗坏血酸溶液，没有很明显的效果；

加入5ul 2g/L 钙盐，吸光度增量最大，同时灰化温度在900℃以下吸光度变化不明显，改进效果很好；

加入5ul 1g/L 铝盐，吸光度增量也比较大，但是当灰化温度大于400℃时，吸光度迅速下降，不能允许更高的灰化温度。

由以上分析比较可以看出，五种基体改进剂中钙盐的效果比较突出，同时整理出加入钙盐做基体改进剂后不同灰化温度下的样品吸光度和背景吸光度见表2，容易发现，随着灰化温度的提高，背景吸光度明显呈下降趋势，而样品吸光度在700℃之前都比较稳定，由图1和表2初步确定加入5ul 2g/L 钙盐作基体改进剂，灰化温度选择700℃比较合适。

灰化温度℃	300	400	500	600	700	800	900	1000
样品吸光度	0.1014	0.1091	0.1055	0.1001	0.0994	0.0842	0.0834	0.0175
背景吸光度	0.1298	0.1216	0.1200	0.0906	0.0842	0.0698	0.0618	0.0093

表2、加入钙盐后不同灰化温度下的样品吸光度和背景吸光度

2.3 基体改进剂对原子化峰型的影响

以上初步确定加入5ul 2g/L 钙盐作基体改进剂，灰化温度选择700℃时，样品吸光度较高，背景吸光度较低，现将灰化温度为700℃时加入不同基体改进剂的原子化峰型顺时谱图进行对比，如图2，发现加入钙盐后的峰型瘦高，且对称性良好，出峰时间在1-2s之间，明显优于其他峰型，最终确定加入5ul 2g/L 钙盐作基体改进剂，灰化温度选择700℃为最有条件。



2.4 线性范围和检出限

用铍标准溶液，在选定的实验条件下，由自动进样器自动稀释成1.00,2.00,3.00,4.00ug/L，并测定曲线，结果表明，在4ug/L以下吸光度与浓度呈线性关系，相关系数为0.9993，曲线方程为A=0.0328C+0.0003 ；检出限为0.03ug/L。

2.5 精密度实验

在选定的实验条件下，重复测定污水处理厂进水样品11次，结果见表3：

次数	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
结果   ug/L	0.252	0.267	0.257	0.263	0.277	0.245	0.260	0.271	0.253	0.251	0.243

表3、精密度实验

计算得水样浓度为0.258ug/L，相对标准偏差为4.1%

2.6 加标回收实验

在选定的实验条件下，任取两个水样，测定铍浓度，并做加标回收实验，结果见表4，回收率分别为102%和97.7%，回收结果良好。

样品编号	测定值   ug/L	加标量   ug/L	加标后测定值ug/L	回收率   %
1	0.258	1.00	1.282	102
2	0.178	1.00	1.155	97.7

表4、加标回收实验

3 结语

用石墨炉测定城市污水中的铍，采用钙盐作为基体改进剂，提高了铍的灵敏度和灰化温度，灰化温度控制在700℃，减小了样品基体对测定的影响，进一步减小测定误差，加标回收率能够控制在95%-105%范围内，同时相对标准偏差小于5%，线性范围为0-4ug/L，检出限为0.03ug/L，完全能够满足《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）》的要求。

原文由 qq250083771(qq250083771) 发表:
谢谢版主，我贴出来没有图

原文由 gunf1987(gunf1987) 发表:

原文由 qq250083771(qq250083771) 发表:
谢谢版主，我贴出来没有图

参加原创，得大奖，不会俺教你

原文由 zhw19811005(zhw19811005) 发表:
条件优化不错

谢谢，提点意见？

灰化曲线用什么软件做的。

原文由 冰火女孩(xuwanxiu2006) 发表:

灰化曲线用什么软件做的。

excel哈哈

很好的经验分享，学习中

请教下废水中的铍国标法怎么做的

原文由 chenwr(chenwr) 发表:

请教下废水中的铍国标法怎么做的

请教谈不上，国标是加的硝酸铝做基改，但是效果不是很好