主题：石墨炉原子吸收法测定生活饮用水中的砷

砷在工农业生产，如农药、染料、防腐剂以及有色金属合金的生产中有广泛用途。砷在工农业生产中的应用也导致了它对环境的污染。砷是一种毒性元素，砷化氢，无机砷酸盐及三氧化二砷等都可对肠胃、皮肤引起急性中毒作用。长期吸入少量砷化物，也会因在人体内积累而引起慢性中毒，发生肝硬变、肝肿大等病症[1]。

饮用水中砷的测定方法有二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法、锌—硫酸系统新银盐分光光度法、砷斑法、氢化物—原子荧光法、氢化物—原子吸收分光光度法等[2][3]。砷斑法重现性差，作为半定量分析方法；银盐法操作繁琐，干扰因素多，且用到氯仿，毒性大，污染环境和影响实验人员身体健康；氢化物—原子荧光法仪器和氢化物—原子吸收法中氢化物发生装置比较昂贵，普及面不广，而且容易损坏。本文采用加入基体改进剂硝酸镍的方法[4]，用石墨炉直接进样测定。与以上方法比较，本法具有样品处理简单、快速、准确、选择性高且试样用量少等优点。结果报告如下 。

1 材料与方法

1.1原理 水样经适当处理后，注入石墨炉原子化器，所含的砷在石墨管内经原子化高温蒸发解离为原子蒸气，砷的基态原子吸收来自同种元素空心阴极灯发出的共振线，其吸收强度在一定范围内与砷浓度成正比。

1.2 试剂 硝酸（工艺超纯）；100g/L硝酸镍溶液[称取20g优级纯Ni(NO3)2·6H2O，加适量水溶解并加0.4ml硝酸后加水稀释至200ml]；  砷标准储备溶液100mg/L        （GSB07—1275—2000，由国家环境保护总局标准样品研究所提供）；砷标准使用液1.0mg/L（准确吸取砷标准储备液1.00ml，用0.2%的稀硝酸定容至100ml）。

1.3 仪器 热电SOLAAR  M–5原子吸收光谱仪，GF95石墨炉，FS95自动进样器（带自动稀释功能），热电普通石墨管，国产砷空心阴极灯；高纯氩气（99.999%）； Thermo可调式移液器（40–200ml；200–1000ml）； 10ml带塞刻度试管及实验室常用玻璃器皿。

1.4 仪器工作条件 波长193.7nm；氘灯背景校正；通带宽度：0.5nm；  峰高定量；灯电流80%；氩气0.2L/min；进样体积20.0ul；干燥125℃，30s；灰化1500℃,20s；原子化2300℃, 3s（停气）；除残2700 ℃,3s。

1.5 实验步骤

1.5.1 水样的采集和保存 水样采集后加硝酸使PH<2，可保存7天[2]。[采集和保存水样的容器，以及所有玻璃器皿，使用前均需先用硝酸溶液（1+1）浸泡，后用自来水冲洗，再用纯水清洗干净]。

1.5.2 水样的预处理 取10ml水样于10ml带塞刻度试管中，加100g/L硝酸镍溶液0.5ml，同时取10 ml 0.2%的稀硝酸作空白。

1.5.3标准曲线的制作 分别移取砷标准使用液0，300ul于10ml带塞刻度试管中，加0.2%的稀硝酸至刻度，加100g/L硝酸镍溶液0.5ml。用自动稀释功能制作5，10，20，30ug/L的标准系列。

1.5.4 测定 先测定标准系列并绘制标准曲线，后进样品测定，仪器所示浓度即为水中砷的浓度。

2 结果与讨论

2.1 灰化/原子化温度选择 通过灰化/原子化参数最佳化实验，灰化温度从1200℃到1700℃ ，以1500℃为最适宜；原子化温度从2100℃到 2600℃ ，以 2300℃为最适宜，故选择1500℃为灰化温度，2300℃为原子化温度。

灰化原子化图—As

2.2 干扰试验 水样中存在下列含量(mg/L)的元素不干扰测定： 镉0.25，钴1.5，铬1.5，铜1.8，汞0.05，铁5，铅2.5，锰2.0，镍1.0，锌2.5，钾10，钠10，钙20，镁5，硫酸根150。

2.3  基体改进剂加入量的选择 配制7份含Ni(NO3)2·6H2O分别为0.25，0.5，1，3，5，7，10g/L，含砷标准20ug/L的加标水样，在相同条件下测定吸光度，结果含Ni(NO3)2·6H2O为5g/L的加标水样吸光度最大，峰形最好，故选择5g/L为基体改进剂加入浓度。

2.4 线性范围和灵敏度 砷浓度超过30ug/L，曲线逐渐弯曲，本实验线性范围0—30ug/L；随机制作6条标准曲线，其相关系数与回归方程分别为：r=0.9987，y=0.00999x+0.0069 ；r=0.9994，y=0.01046x+0.0060；r=0.9998，y=0.01031x+0.0077；r=0.9994，y=0.01068x+0.0086；r=0.9989，y=0.00985x+0.0089；r=0.9991，y=0.00992x+0.0091； 灵敏度S = △A/△C ，取平均值，S=0.01020。         

2.5 检出限和定量下限 经过对空白样品20次的重复测定Ãb=0.008，标准偏差Sb=0.0013，最小测量值AL=Ãb+KSb，当取K=3时，最小检出浓度

CL=(AL–Ãb)/S = (3×0.0013)/0.0102 = 0.4 （ug/L）

本文取K=10时为定量下限，定量下限 =(10×0.0013)/0.01020= 1.3（ug/L）

2.6 精密度试验 分别配制含5，15，25 ug/L砷标准的样品液，每个浓度各测定6次，计算相对标准偏差，结果见表1。

表1  精密度试验结果(n=6)

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                    吸光度值
标准浓度(ug/L)  ─────────────────────────────
            范围        X±S        RSD(%)
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    5        0.060—0.068    0.064±0.0026    4.0

    15        0.164—0.178    0.172±0.0059    3.5

    25        0.244—0.257    0.252±0.0051    2.0
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2.7 回收率试验 分别在天然源水和自来水中加入砷标准，各配成含砷标准 5，15，25ug/L的样液，每个浓度各配6份，进样测定计算回收率，结果见表2。

表2 回收率试验结果（n=6）
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样品名称    本底值（ug/L）    加标浓度（ug/L）    测量值（ug/L）    回收率（%）
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天然源水    0.22        5            4.58—5.45    87—105
天然源水    0.22        15            15.1—16.1    99—106
天然源水    0.22        25            24.2—26.4    96—105
自来水        0.13        5            4.65—5.20    90—101
自来水        0.13        15            14.7—15.7    97—104
自来水        0.13        25            24.1—26.2    96—104
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参考文献：

[1] 施文赵,陆晓华.生物材料中痕量元素分析方法[M].武汉:华中理工大学出版社,1994,349-349.

[2] 生活饮用水卫生规范.中华人民共和国卫生部:卫生法制与监督司,2001,82-84,151-156.

[3] GB 5750–85,生活饮用水标准检验法.

[4] 方荣,陈爱民等.原子吸收光谱法在卫生检验中的应用[M].北京:北京大学出版社,1991,179-181.