不同工作温度下原子荧光法测定水质中汞含量

第43卷第2期2018年4月广州化学Guangzhou ChemistryV ol. 43 No. 2Apr. 2018文章编号：1009-220X(2018)02-0076-04 DOI:10.16560/ki.gzhx.20180211不同工作温度下原子荧光法测定水质中汞含量刘景龙，罗守娟（铜陵市环境监测中心站，安徽铜陵24400）摘要：根据原子荧光法测定水质中汞含量的标准方法，在10℃、20℃、30℃三个不同的室温条件下，测试标准系列溶液并绘制三组校准曲线，相关系数r分别为0.999 80、0.999 25、0.999 89，均具有较好的线性相关性。

在三个不同室温条件下测试空白样品，计算不同温度下的仪器检出限分别为0.02 μg/L、0.01 μg/L、0.01 μg/L，符合仪器检出限要求。

同时在三个不同室温条件下测试汞水质标样，结果表明10℃、20℃条件下，满足汞水质标样的质控要求；但是30℃条件下测试时，部分测试结果超出了质控范围，不能满足准确度要求。

关键词：原子荧光；汞；温度中图分类号：O657.3；X832 文献标识码：A原子荧光法测定水质中的汞含量，由于该法灵敏度高、精密度好、检出限低、共存元素干扰小、线性范围宽、操作快速简便等优点而得到了广泛的应用[1-3]，尤其是在环境监测分析中的应用[4]。

为了提高原子荧光法测定出水质中汞含量的准确性，多家环境监测机构和其他机构对测量条件进行过探究，梁桂莲[5]、翟爱萍[6]通过实验确定了消解酸浓度、载流酸浓度等最佳实验条件，韦丽群[7]、朱亮[8]等也通过实验讨论了灯电流、炉高等仪器工作条件的选择。

但是对于仪器测量的工作温度却鲜为讨论，根据标准方法的规定[9]，仪器测量的正常工作温度为15～30℃，但是很多的地区早晚温差较大，很难保证仪器工作温度的稳定。

本文根据原子荧光法测定水质中汞含量的标准方法[10]，通过汞校准曲线的绘制、空白样品和汞标准样品的测试等实验，探究了不同室温条件下，原子荧光法测定汞含量的检出限、精密度和准确度。

1 实验1.1主要仪器与试剂仪器：PF7系原子荧光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司研制）。

盐酸：ρ（HCl）＝1.19 g/mL，优级纯。

硝酸：ρ（HNO3）＝1.42 g/mL，优级纯。

载流液：5%（V/V）盐酸（优级纯）溶液。

还原剂：硼氢化钾（优级纯）1.5%（w/V）在0.5%氢氧化钠（优级纯）中。

王水溶液（1＋1）：分别量取300 mL盐酸和100硝酸，加入400 mL水中，混匀。

试验所用水均为高纯水，所用仪器均为1∶1硝酸浸泡1周后用高纯水冲洗干净。

1.2仪器工作条件负高压300 V，灯电流50 mA，原子化器高度8 mm，加热温度200℃，载气流量300 mL/min，屏蔽气收稿日期：2018-01-03作者简介：刘景龙（1989~），男，安徽来安人，硕士，工程师；主要从事环境监测分析工作。

ljlnby@第2期刘景龙等：不同工作温度下原子荧光法测定水质中汞含量77流量600 mL/min ，读数方式为峰面积，读数时间15 s ，自动稀释，自动进样。

1.3 实验步骤1.3.1校准曲线的绘制采用5.0%盐酸溶液做载流，硼氢化钾溶液（1.5%硼氢化钾＋0.5%氢氧化钠）做还原剂，汞标准系列浓度为0.0 μg/L 、0.2 μg/L 、0.4 μg/L 、0.6 μg/L 、0.8 μg/L 和1.0 μg/L ，分别在10℃、20℃、30℃的室温条件下上机测试，得到三组标准曲线方程。

1.3.2空白样品的测定用去离子水代替样品，加1 mL 的王水溶液（1+1），定容至10 mL 比色管中。

分别在10℃、20℃、30℃的室温条件下稳定30 min 以上，然后在对应的温度条件下，以测定校准曲线时相同的测试条件，分别对空白样品进行11次连续测定。

1.3.3标准样品的测定采用环保部标准样品水质标样汞202043（GSB 07-3173-2014），保证值为6.79±0.55 μg/L ，按照标准样品的要求稀释至规定体积，在室温10℃、20℃、30℃所对应的曲线条件下，以测定校准曲线时相同的条件，分别对其进行9次连续测定。

2 结果与讨论2.1 校准曲线的测试结果与讨论图1是标准溶液分别在10℃、20℃、30℃的室温条件下，利用仪器自动稀释功能，测定0.0 μg/L 、0.2 μg/L 、0.4 μg/L 、0.6 μg/L 、0.8 μg/L 和1.0 μg/L 六个浓度的对应的荧光强度值IF 。

测得的汞标准曲线方程及相关系数如表1所示。

由测试结果可知，在不同室温条件下，三组校准曲线均具有较高的线性相关性，符合标准方法中的线性要求。

并且，室内环境温度越高，相同浓度的标准溶液对应的荧光强度越高，10℃时曲线最高点对应的荧光强度为1 292.31，而30℃时曲线最高点对应的荧光强度达到4 376.11。

因此，室温越高对应的校准曲线方程的斜率也越高。

表1 不同室温条件下校准曲线及相关系数室温 校准曲线方程相关系数r 校准曲线斜率 10℃ IF ＝1 290.376 9×C ＋5.399 4 0.999 80 1 290.376 9 20℃ IF ＝2 489.632 7×C ＋6.722 3 0.999 25 2 489.632 7 30℃IF ＝4 385.751 8×C －26.567 40.999 894 385.751 82.2 空白样品的测试结果与讨论在10℃、20℃、30℃三个不同室温条件下，11次空白样品荧光强度测量值和浓度测量值如表2、表3所示，可见空白样的测得值均具有较高的稳定性，但室内温度越高，测得空白样品浓度也越高。

根据《GBT21191-2007原子荧光光谱仪》[9]中计算检出限的方法，即3倍的标准偏差与校准曲线斜率的比值，I F质量体积浓度 /(µg ·L -1)图1 不同室温条件下绘制校准曲线图78 广州化学第43卷可计算得到三个温度下的检出限分别为0.02 μg/L、0.01 μg/L和0.01 μg/L，检出限均低于方法的检出限0.04 μg/L，均符合标准要求。

表2不同室温条件下11次空白样品的荧光强度测量值室温连续11次空白荧光强度测量值平均值标准偏差检出限/ (μg·L-1)10℃20.01，16.40，23.38，14.03，13.41，11.07，37.3，24.11，37.51，27.07，34.4023.52 9.63 0.0220℃52.36，45.51，55.99，54.58，64.00，40.34，61.18，54.18，61.92，63.44，84.8058.03 11.57 0.0130℃48.05，76.49，61.30，69.84，51.68，72.67，66.56，67.52，64.96，76.36，72.5566.18 9.34 0.01表3不同室温条件下11次空白样品的浓度测量值室温连续11次空白浓度测定值/ (μg·L-1) 平均值/ (μg·L-1) 标准偏差10℃0.0113，0.0085，0.0139，0.0067，0.0062，0.0044，0.0247，0.0145，0.0249，0.0168，0.02250.0140 0.00746620℃0.0183，0.0156，0.0198，0.0192，0.0230，0.0135，0.0219，0.0191，0.0222，0.0228，0.03140.0206 0.00465930℃0.0170，0.0235，0.0200，0.0220，0.0178，0.0226，0.0212，0.0215，0.0209，0.0235，0.02260.0211 0.0021432.3标准样品的测试结果与讨论在室温10℃、20℃、30℃所对应的曲线条件下，分别对水质标样进行连续9次测定，测定结果如表4所示。

由表4可知，三次不同温度下的测定结果，9次测定均值分别为6.74 μg/L、6.96 μg/L和6.29 μg/L，相对标准偏差分别为1.11%、0.87%和3.29%。

可见在不同温度下，样品的测试结果的相对标准偏差均小于5%，精密度均满足标准要求。

三次测量值扣除空白值后的结果，分别为6.73 μg/L、6.94 μg/L和6.27 μg/L，均在质控样的合格范围6.79±0.55 μg/L（6.26～7.34 μg/L）。

在10℃和20℃的室温条件下，仪器测试得到的结果更加接近保证值的中间值；但30℃的室温时测定的结果，临界于汞质控标样控制值的下限，并且9次连续测试中有3次结果低于控制值的下限，不符合质控样准确度要求。

因此，仪器在室温30℃左右时工作，虽然可以得到线性良好的校准曲线方程和符合检出限要求的空白测定值，但是在准确度实验中，并不能完全保证测得值满足质控要求。

表4不同室温条件下连续9次测定标准样品的浓度测量值（单位：μg·L-1）室温 1 2 3 4 5 6 7 8 9 均值扣除空白值相对偏差/ %10℃ 6.69 6.83 6.69 6.69 6.70 6.69 6.77 6.70 6.89 6.74 6.73 1.11 20℃ 6.91 6.84 6.99 6.97 6.93 7.03 6.99 6.99 7.03 6.96 6.94 0.87 30℃ 5.85 6.08 6.22 6.35 6.37 6.43 6.38 6.44 6.49 6.29 6.27 3.293结论在其他工作条件一定的情况下，原子荧光光度计的工作温度对其测定结果及准确性具有较大的影响。

原子荧光光度计工作温度在10℃至20℃左右时，绘制的校准曲线能够具有较好的线性相关性，测定的空第2期刘景龙等：不同工作温度下原子荧光法测定水质中汞含量79白样品能够满足检出限要求，并且对汞水质标样的测定能够满足精密度和准确度的要求，但是测量时的工作温度上升至30℃左右时，校准曲线各浓度点荧光值增加幅度较大、空白样品测定浓度上升，水质标样的测定均值接近质控范围的限值，并且其中部分测定值不能满足质控要求。

因此，在使用原子荧光光度计测定水质中汞含量时，应特别注意室内工作温度的变化范围和稳定程度，尽量控制在10～20℃，并且须保证温度浮动±2℃以内，以保障测定工作的准确性。

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