石墨炉原子吸收法测定环境中的镉

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石墨炉原子吸收法测定环境中的镉

作者:胡超进 李秋英

来源:《中国科技博览》2013年第36期

摘要:镉在水、土壤、矿物岩石、生物及人体等环境介质中的自然分布均较低,但矿山资源的开发利用等人为因素造成了镉对环境的严重污染。污染地区介质中镉含量超出了背景值的几十倍乃至上万倍。为了对环境中镉污染进行监测和治理,必须发展镉的分析测试技术。本实验使用石墨炉原子吸收法测定镉,准确性较好。

关 键 词:镉;环境介质;石墨炉

中图分类号:O361.2

方法提要

试样经盐酸--硝酸--氢氟酸--高氯酸分解后[1],加热至冒高氯酸白烟除尽氟后,制备成(1+99)HNO3。加入磷酸二氢胺--硫脲--EDTA二钠盐混合溶液[2]作为基体改进剂。以镉空心阴极灯为光源,辐射出镉元素特征光波[3],通过石墨炉中试料蒸汽时,被蒸汽中镉的基态原子所吸收,由辐射光强度减弱的吸光度,可以求出试料中镉的含量。

1. 试剂

若在空白试验中,已检测到所用试剂中含有大于0.05μg/g的镉量,并确认已经影响到试料中低量镉的测定,应净化试剂。

1.8 磷酸二氢铵-硫脲-EDTA二钠盐混合溶液[ρ(磷酸二氢铵)=100g/L--ρ(硫脲)=100g/L--ρ(EDTA二钠盐)=20g/L]混合溶液,用时配制。

1.9 镉标准溶液

1.9.1 镉标准溶液I[ρ(Cd)=1.000mg/mL] 称取金属镉I[ω(Cd)=99.95%]1.000g(精确至0.0002g),加入20mL硝酸(1.3)溶解后,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀备用。

1.9.2 镉标准溶液II[ρ(Cd)=20.0μg/mL] 吸取5.00mL镉标准溶液(1.9.1)于250mL容量瓶中,用硝酸(1.4)稀释至刻度,摇匀备用。

1.9.3 镉标准溶液III[ρ(Cd)=1.0μg/mL] 吸取5.00mL镉标准溶液(1.9.2)于100mL容量瓶中,用硝酸(1.4)稀释至刻度,摇匀备用。 龙源期刊网

1.9.4 镉标准溶液IV[ρ(Cd)=0.25μg/mL] 吸取25.00mL镉标准溶液(1.9.3)于100mL容量瓶中,用硝酸(1.4)稀释至刻度,摇匀备用。

2. 仪器及材料

原子吸收光谱仪(日本岛津)

带石墨炉及自动进样器,工作条件见附表A。

镉空心阴极灯 石墨管

氩气[ω(Ar)=99.99%] 聚四氟乙烯坩埚

3. 分析步骤

3.1 试料粒径应小于0.097mm,经室温干燥后,放入小磨口玻璃瓶中备用。随同试料分析全过程做双份空白试验。

3.2 质量控制

选取同类型水系沉积物或土壤一级标准物质2~4个样品,随同试料同时分析[4]。

3.3 称取0.2500g试料置于聚四氟乙烯坩埚中,用水润湿,加入5mL盐酸,于电热板上低温加热10min,再加2mL硝酸,继续加热20min,取下。加入1mL高氯酸及10mL氢氟酸,继续加热至冒尽白烟。取下冷却后加入10mL的2.5%硝酸,用水清洗坩埚壁,加热溶解盐类后,加入2.5ml磷酸二氢铵-硫脲-EDTA二钠盐混合溶液,移入25ml比色管中,用水稀释至刻度,摇匀,放置澄清。

3.4 将3.3试样制备溶液,按附录A的仪器工作条件,进行测定。

3.5 工作曲线的绘制

吸取镉标准溶液IV0.0mL、0.1mL、0.2mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL于聚四氟乙烯坩埚中,以下步骤同试料溶液制备。此工作曲线的镉量分别为(0.0ng/mL、1.0ng/mL、2.0ng/mL、5.0ng/mL、10.0ng/mL、20.0ng/mL)。按3.4条步骤进行。测定完成后,以镉量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。

4. 分析结果的计算

按下式计算结果: 龙源期刊网

式中:ρ--从工作曲线上查得试料中镉的浓度,ng/mL;ρ0--从工作曲线上查得空白试验溶液中镉的浓度,ng/mL;V1 --制备溶液的总体积,mL;V2--分取制备溶液的体积,mL;V3--测定溶液的体积,mL;m--试料质量,g。

5. 条件选择

5.1 试剂-HNO3的选择

5.2 加入基体改进剂的影响

对配制好的标准系列进行测定分析:

5.2.1 未加基体改进剂

5.2.2 加入基体改进剂后测定

从以上两表和图对比分析,可见加入基体改进剂后,原子化过程稳定,消除介质和杂质干扰,标准曲线线性好,而不加则不能。

5.3 进样量的选择

对自动进样器上进样体积的分析:

5.3.1 加10μL的测定结果

5.3.2 加20μL的测定结果

从以上两表和图对比分析,可见加10μL,使标准系列能在一条直线上,而加20μL则不能。

[1] 常海华. 石墨炉原子吸收法测定面粉中的铅镉[J]. 中国社区医师(综合版). 2007(11)

[2] 王志城,邹启荣,罗萍. 基体改进石墨炉原子吸收光谱法直接测定盐火局食品中的铅[J].

中国热带医学. 2007(06)

[3] 郑衍生. 恒温石墨炉中镉原子蒸气形成机理[J]. 光谱学与光谱分析. 1984(03)