ICP-AES测定水合肼中的重金属元素

ICP-AES法测定重金属1.方法原理等离子体发射光谱法可以同时测定样品中多元素的含量。

当氩气通过等离子体火炬时，经射频发生器所产生的交变电磁场使其电离、加速并与其他氩原子碰撞。

这种链锁反应使更多的氩原子电离，形成原子、离子、电子的粒子混合气体，即等离子体。

等离子体火炬可达6000~8000K的高温。

过滤或消解处理过的样品经进样器中的雾化器被雾化并由氩载气带入等离子体火炬中，气化的样品分子在等离子体火炬的高温下被原子化、电离、激发。

不同元素的原子在激发或电离时刻发射出特征光谱，所以等离子体发射光谱可用来定性样品中存在的元素。

特征光谱的强弱与样品中原子浓度有关，与标准溶液进行比较，即可定量测定样品中各元素的含量。

2.方法的适用范围本方法适用于地表水和污水中Al、As、Ba、Be、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Mn、Na、Ni、Pb、Sr、Ti、V和Zn等20种元素总量的测定。

（1）溶解态元素：未经酸化的样品中，能通过0.45um滤膜的元素成分。

（2）元素总量：未经过滤的样品，经消解后测得的元素浓度。

即样品中溶解态和悬浮态两部分元素浓度的总和。

3.样品预处理(1)测定溶解态元素：样品采集后立即通过0.45微米滤膜过滤，弃去初始的50~100ml溶液，收集所需体积的滤液并用（1+1）硝酸把溶液调节至pH<2。

废水试样加入硝酸至含量达到1%。

(2)测定元素总量：测定元素总量：取一定体积的均匀样品（污水取含悬浮物的均匀水样，地表水自然沉降30min取上层非沉降部分），加入（1+1）硝酸若干毫升（视取样体积而定，通过100ml样品加5.0ml硝酸）置于电热板上加热消解，确保溶液不沸腾，缓慢加热至近干取下冷却，反复进行这一过程，直到试样溶液颜色变浅或稳定不变。

冷却后，加入硝酸若干毫升，再加入少量水，置电热板上继续加热使残渣溶解。

冷却后用水定容至原取样体积，使溶液保持5%硝酸度。

(3)空白溶液：取与样品相同体积的水按相同的手续制备试剂空白溶液。

Ｐ ｄ １ ． ６ ５ １ ． ７ ０ ４ ． ３ ６ ５ ． ０ ０ ６ ． ６ ５ ９ ７ ． ０ ５
（ ４ ） 二氧化硅或者玻璃粉； （ １ ７ ） 箱式 电炉 （ 试金炉） 最 高使用 温 （ ５ ） 硝酸钾 （ Ａ Ｒ） ； 度 １ ３ ５ ０ ￣ Ｃ ： （ ６ ） 氧化铅 Ｐ ｂ Ｏ （ 黄丹 ， 工 业纯 ， 粉 末状 ， （ １ ８ ） 镁砂 灰 ｍ ｌ ； 含金 ≤０ ． ０ ２ Ｏ 咖 Ｌ ， 银￣ ＜０ ． ０ ２ ０ ｐ ， ｇ ／ ｍ Ｌ ） ； （ １ ９ ）粘土坩埚 ：材质为耐火粘 土 。高 （ ７ ） 氯化钠 Ｎ ａ ｃ ｌ （ 分析 纯） ； １ ３ ０ ａ ｒ ｍ， 底部外径 ５ ０ ｍ ｍ ， 容积约为 ４ ０ ０ ｍ Ｌ ； （ ８ ） 盐 酸（ Ｇ Ｒ ） ； （ ２ ０ ） 镁砂灰皿 ： 顶部 内径约 ３ ５ ｍ ｍ ， 底部 （ ９ ） 硝 酸（ Ｇ Ｒ ） ； 外径 约 ４ ０ ｍ ｍ， 高３ ０ ｍ ｍ， 深约 １ ８ ｍ ｍ ； （ ２ １ ） 分 （ １ ０ ） 覆盖剂（ 碳酸钠 ： 硼砂＝ ２ ： １ ） ， 粉状； 金试管 ： ２ ５ ｍ Ｌ比色管 ； （ ２ ２ ） Ｉ Ｃ Ｐ － Ａ Ｅ Ｓ 型 全谱 （ １ １ ） 金标准溶液 ： 称取 ０ ． １ Ｏ ０ ０ ｇ 金（ 金质 直读 电感 耦 合等 离 子 体 发 射光 谱 仪 （ Ｉ Ｒ Ｉ Ｓ 量分 数 ＞ ９ ９ ９ ９ ％）于 ２ ５ ０ ｍ Ｌ烧 杯 中 ，加 人 Ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｐ ｉ ｄ Ｉ Ｉ Ｘ Ｓ Ｐ ） ，纯 氩 气 （ 质量分 数 ≥ ２ ０ ｍ Ｌ 王水 ， 水 浴上 加热溶解 完全 ，并蒸 至 ９ ９ ． ９ ９ ９ ％） 。 ５ ｍ Ｌ 左右 ， 加入 ０ ． １ ｇ 到０ ． ２ ｇ Ｎ ａ Ｃ ｌ 于水浴上蒸 ２试验方法 至近干 ， 加３ ｍ Ｌ 盐酸蒸至 近干 ， 重复 ２ ＿ ３ 次， ２ ． １熔炼 ：称取 ２ ０ 克试样于方瓷舟 内 ， 加入 ３ ０ ｍ Ｌ Ｈ Ｃ １ ， 微热溶 解盐类 ， 移入 １ ０ ０ ０ ｍ Ｌ 放 人马 弗炉 中从低 温 升 到 ７ ０ ０ ￣ Ｃ 灼烧 ２ 小 容量瓶中 ， 加５ ０ ｍ Ｌ Ｈ Ｃ １ ， 稀释至刻度 。 此溶 液 时 ， 取出冷 却后 ， 转入 ５ ０ ０ ｍ ｌ 广 口瓶 中加 配 为 １ ｍ 咖 料１ ２ ０ 克， 与配料 充分 混合摇 匀后 ， 到人试 （ １ ２ ） 银 标准 溶液 ： 称取 １ ． ０ ０ ０ ０ ｇ 金属 银 金坩埚 中 ， 加入硼砂覆 盖剂 ５ ０ 克， 放人 预先 （ 银 质量分数＞ ９ ９ ． ９ ９ ％）于 ２ ５ ０ ｍ Ｌ 烧 杯 中， 加 升 温到 ９ ０ ０ ～ １ １ ｏ ０ 试 金 电炉 中升温 ， ４ ５ ０ 入２ ０ ｍ Ｌ Ｈ Ｎ Ｏ ， ， 低温 加热 溶解 完 全 ， 煮沸 驱 分钟 升温到 １ ２ ０ ０ ￣ Ｃ ，保温 ３ ０ 分钟 ， 取 出坩 除氮 的氧化物 ， 移入 １ ０ ０ ０ ｍＬ 容量瓶 中， 稀释 埚 ， 并 轻轻摇动 ， 倒人 预热过 的铁摸 中 ， 冷却 至刻度 。此溶液为 ｌ ｍ ￣ ｍ ｌ ， 存放于避光处； 后 除去玻璃渣 ， 取 出铅扣 ， 锻成方形铅扣。 （ １ ３ ） 铂标 准溶液 ： 称取 Ｏ ． １ Ｏ ０ ０ ｇ 铂（ 铂质 ２ ． ２灰吹 ： 量 分 数＞ ９ ９ ９ ９ ％）于 １ ５ ０ ｍ Ｌ 烧 杯 中 ，加 入 （ １ ） 将灰皿放人 ９ ５ ０ ℃的灰 吹炉 中预热 １ ５ ｍＬ 王水 ， 水浴上 加热溶 解完全 ， 并 蒸至 ３ — 半 小时 ； ５ ｍＬ ，加入 ０ ． １ ｇ － ０ ． ２ ｇ Ｎ ａ Ｃ １ 于 水浴 上 蒸至 近 （ ２ ） 将铅 扣放人 ９ ５ ０ ＇ Ｅ 预热半小 时的灰 干， 加 １ ０ ｍ Ｌ盐酸蒸 至近干 ， 重复 ２ — ３ 次， 加 皿中 ， 先保温 １ ０ 分钟 左右 ， 待铅扣完 全熔化 入１ ０ ｍＬ 盐酸 ， ２ ０ ｍ Ｌ 水， 微热溶解盐类 ， 移人 好后 ， 打开 炉门进行 灰 吹 ， 直到 现 闪亮点 １ ０ ０ ０ ｍ Ｌ容 量 瓶 中 ， 用（ １ ＋ ３ ） 盐 酸稀 释至 刻 后即灰吹结束后 ， 取出银合 粒。 度 。此溶液 为 ０ ． １ ｍ ｇ ／ ｍ ｌ ； ２ ． ３化学处理 （ １ ４ ） 钯标 准溶 液 ： 称取 Ｏ ． １ Ｏ ０ ０ ｇ 金 属钯 （ １ ）将银 合粒 放人 ２ ５ ｍ ｌ 的小 烧杯 中 ， （ 钯质量３ Ｊ ＇ ￣ ９ ９ ． ９ ９ ％）于 ２ ５ ０ ｍ Ｌ 烧杯 中 ， 加 加（ １ ＋ １ ） 硝酸 １ ５ ｍ ｌ ， 在水浴或低 温 电炉上加 入１ ０ ｍ Ｌ 王水 ， 水浴上加热溶解完全 ， 并蒸 至 热 ； ２ － ３ ｍ Ｌ ， 加入 Ｏ ． １ ｇ 氯化钠 于水浴上蒸 至近干 ， （ ２ ）待合 粒溶解完 全后 ， 加入（ １ ＋ １ ） 盐 加５ ｍ Ｌ 盐 酸蒸 至近干 ， 重复 ２ — ３ 次， 用（ １ ＋ ４ ） 酸 ｌ ｍ ｌ ； 盐 酸微热溶解 ， 移人 ｌ Ｏ ０ ０ ｍ Ｌ容量瓶 中 ， 并 用 （ ３ ） 溶 解盐 类后 ，蒸 干 ，加 浓 盐酸 或 （ １ ＋ ４ ） 盐 酸稀 释至刻度 。此溶液 每毫升含 钯 ８ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ的盐酸 ０ ． ５ ｍ ｌ 赶硝 酸 ２ 次； ０ ． １ ｍ吕 ‘ （ ４ ） 加（ １ ＋ １ ） 盐酸 ｌ ｍ ｌ 稍 热 取下 ， 用２ ％ （ １ ５ ） 混合工作标准溶液： 按逐级稀释的 的 Ｈ Ｃ １ （ １ ＋ ４ ９体积 比 ） 将烧杯 中的溶液 冲入 方法 ， 配制金、 银、 铂、 钯工作溶液， 标准液浓 ２ ５ ｍ ｌ 比色管中，水浴加热待溶液澄清后取 度分 别 为 ： Ａ ｕ ０ ￣ ｇ ／ ｍ ｌ 、 １ ￣ ｇ ／ ｍ Ｌ 、 ３ ￣ ｇ ／ ｍ Ｌ 、 ｌ Ｏ ｎ ｇ ／ 出， 冷却 到室温 ， 定容 １ ０ ｍ ｌ ， 用定 性滤 纸 （ 中 ｍＬ 、 ３ ０ ｐ ￣ ｇ ／ ｍＬ ； Ａ ｇ ０ ｔ ｚ ｇ ／ ｍＬ 、 ｌ ｔ ｒ ｇ ／ ｍＬ ， ５ ￣ ｇ ／ ｍＬ 速） 进行 干过滤 ， Ｉ Ｃ Ｐ － Ａ Ｅ Ｓ 测定。 ｌ Ｏ ￣ ｇ ／ ｍ Ｌ １ ５ １ ｘ ｇ ／ ｍ Ｌ 、 ３ ０ ￣ ｇ ／ ｍ Ｌ ６ ０ ｔ ｚ ｇ ／ ｍ Ｌ ； Ｐ ｔ ３结果与讨论 ０ ￣ ｇ ／ ｍＬ ０ ． ５ ｔ ｘ ｇ ／ ｍＬ 、 １ ． ０ ￣ ｇ ／ ｍＬ 、 ３ ｐ ， ｇ ／ ｍＬ 、 Ｓ ｔ ， ｇ ／ ３ ． １ 样 品的还原力

水合肼重金属含量的测定---硝酸铅比色法方法提要在弱酸性介质中，重金属离子与硫离子生成棕黑色沉淀使试液混浊，与相同方法处理的铅标准溶液比较，确定重金属的含量。

试剂及溶液硝酸双氧水1+5氨水6%乙酸溶液1%酚酞乙醇溶液12.5%硫化钠甘油水溶液：称取5g硫化钠，加入10ml水、30ml丙三醇，摇匀，取上层清液备用。

1mg / ml铅标准原液配制：准确称取0.160g优级纯硝酸铅，加10ml 1+9硝酸溶解后移入100ml容量瓶中，用水定容，摇匀。

10 μg / ml铅标准溶液（由1mg / ml铅标准原液稀释100倍而得）分析步骤.1标准比浊液的配制用移液管准确移取10 μg /ml铅标准溶液0、1.00、2.00分别置于3个50ml比色管中，加入5ml 6%醋酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀，加1滴12.5%硫化钠甘油水溶液，摇匀，于暗处放置5min。

.2测定用量筒量取50ml试样于干燥的100ml瓷蒸发皿中，置于沸水浴上蒸发至干，加入数滴双氧水和浓硝酸继续加热至干（去除蒸发残渣的颜色），加少量水溶解后全部转入50ml比色管中，然后加1滴1%酚酞溶液，滴加1+5氨水调节至溶液呈微红色，加入5ml 6%醋酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀，加入1滴12.5%硫化钠甘油水溶液，摇匀，于暗处放置5min，与标准比浊溶液进行目视比浊，确定试验溶液中铅的含量。

结果计算重金属（以铅计）（mg/L）＝m1/ V式中：m1：目视比浊测得试验溶液的重金属（以铅计）质量，μg；V：量取的试样体积，ml。

允许差取平行测定结果的平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.2 mg/L。

1.6 氯化物含量的测定1.6.1 方法提要在硝酸介质中，氯离子与硝酸银生成氯化银沉淀使试液混浊，与同样操作的氯离子标准溶液比较，确定氯化物含量。

1.6.2 试剂及溶液1.6.2.1 硝酸1.6.2.2 双氧水1.6.2.3 1＋2硝酸溶液1.6.2.4 2%硝酸银溶液1.6.2.51mg / ml Cl－标准原液配制：准确称取0.165g于500~600℃下灼烧至恒重的优级纯氯化钠，溶解后移入100ml 容量瓶中，定容，摇匀。

第27卷,第3期光　谱　实　验　室Vol.27,No.3 2010年5月Chinese J ournal of Sp ectrosco p y L aboratory M ay,2010 ICP-AES测定饮用水中5种重金属元素陈凤玲　陈金忠 丁振瑞　梁伟华　李旭(河北大学物理科学与技术学院　河北省保定市五四东路180号　071002)摘　要　应用电感耦合等离子体-原子发射光谱法(I CP-A ES)直接测定饮用水中砷、镉、铬、汞和铅5种痕量重金属元素。

为了降低光谱分析检出限,在水样品中加入一定体积的有机添加剂,以提高光谱的信背比。

实验结果发现,当加入6%的正丙醇以后,光谱信背比增加幅度是最大的,元素砷、镉、铬、汞和铅的光谱信背比比无添加剂时分别提高了177.4%、45.2%、38.9%、354.7%和83.8%。

定量分析结果表明,各元素的相对标准偏差(R SD)在4.5%—8.0%之间,回收率为96.7%—107.1%。

关键词　饮用水;电感耦合等离子体-原子发射光谱法;有机添加剂;重金属元素中图分类号:O657.31 文献标识码:A 文章编号:1004-8138(2010)03-0896-041　引言水是生命之源,人们的健康生活离不开安全干净的饮用水。

近年来,由于环境污染加剧,自来水的重金属污染问题受到了人们的极大关注[1—3],尤其像砷、铬、镉、汞和铅等有毒重金属元素,它们能够通过食物链在人体内积累进而对人类健康造成严重威胁。

电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)是一种快速有效的多元素同时或顺序检测方法,它分析精度高,检出限低,基体效应干扰小,已广泛用于物质成分的检测[4,5]。

在对环境水样品成分的分析过程中,为了降低光谱分析检出限和提高准确度,向样品中加入有机添加剂的方法备受人们关注[6—8]。

然而,目前尚未见到针对多种痕量重金属元素选择优化分析条件的报道。

本文以正丙醇和乙醇作为添加剂,确定了掺入水样品的最佳含量,并定量分析了自来水中5种重金属元素。