原子荧光法测汞荧光强度影响因素及解决办法

原子荧光法测汞荧光强度影响因素及解决办法
摘 要:随着汞及其化合物的广泛使用,汞的污染也随着现代工农业的发展越来越严重,国家更加重视对生态环境的保护,加强了对大气、水、土壤等汞元素测试。汞元素具有易生成原子蒸气的特性,因而氢化物发生-原子荧光光谱法测试得到广泛应用。在原子荧光法测试汞元素的实践操作过程中,对其存在的影响因素进行分析,并提出合理的改进措施,提高原子荧光光谱仪测试的质量,发挥原子荧光光谱法在检验检测中的应用。
关 键 词:原子荧光法;汞;测试;影响因素
汞及其化合物的应用很广,在化工、农业、电器、冶金、医疗、军工等领域都有很重要的用途,随着汞及其化合物的广泛使用,汞的污染也随着现代工农业的发展越来越严重。汞是环境中一种生物毒性极强的重金属污染物,它及其化合物毒性都很大,特别是汞的有机化合物(烷基汞)毒性更强,进入生物体内难以排出,严重危害人类健康,测试环境中汞含量具有非常重要的意义。原子荧光法测汞元素具有操作简单、快速、灵敏度高、基体干扰少、分析结果稳定、相对设备成本低、可实现(半)自动化操作等特点,原子荧光法已成为测定痕量汞的有效方法,而汞含量的测定又易受多种因素的干扰,尤其是低含量的准确度和高含量的
记忆效应。本文通过对原子荧光光谱法测试汞元素的影响因素进行分析,并提出相应的应对措施,以期原子荧光法能在实际检验检测中更好地应用。
1 .原子荧光法测定汞原理
生死赌门经预处理后的试液进入原子荧光光谱仪,在酸性条件的硼氢化钾(或硼氢化钠)还原作用下,生成原子态汞,原子态汞受汞元素灯发射光的激发产生原子荧光,原子荧光强度与试液中待测元素含量在一定范围内呈正比[1]
1.影响因素
影响原子荧光法测定汞元素的因素主要有:仪器条件、实验试剂、容器污染、过程污染、环境影响等。本文将对这些影响因素逐一分析,并提出相应的措施建议,以能更好的应用于实际测试工作。
2.1仪器条件因素
影响原子荧光光谱仪的仪器参数主要有:负高压、灯电流、原子化器高度、载气和屏蔽气
流量、读数和延迟时间等。在一定范围内负高压与荧光信号(荧光强度If)成正比,负高压越大,荧光强度越大,但同时暗电流等噪声也相应增大;在一定范围内,荧光强度随灯电流增加而增大,但灯电流过大,噪声也会增大,且会发生自吸现象,同时灯的寿命缩短,汞灯是阳极汞灯,其灯电流不宜过高;载气流量小,氩氢火焰不稳定,测量的重现性差,载气流量大,原子蒸气被稀释,也会导致测量信号不稳定;屏蔽气流量小时,氩氢火焰肥大,信号不稳定,屏蔽气流量大时,氩氢火焰细长,信号不稳定且灵敏度降低。读数时间的长短与蠕动泵的泵速、还原剂的浓度、进样体积的大小等有关,合理的延迟时间设置,可有效地延长灯的使用寿命,并减少空白噪声。各仪器参数值随元素及其含量的不同而异,且直接影响样品测定结果。在满足分析条件要求的前提下,充分预热,仪器稳定后,应尽量使用较低负高压和灯电流,合理的原子化器高度、载气和屏蔽气流量可使测量信号稳定,读数时间以整个峰形全部采入为宜[2]
绍兴文理学院学报2.2实验试剂
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原子荧光法测汞的实验中应注意所用试剂的纯度,不同厂家试剂、同一厂家不同批号、同一批号不同瓶均有一定的影响。不仅要考虑试剂中被测元素的含量,还要考虑试剂中干扰
元素的含量。实验过程中使用的水、酸、还原剂、氩气等均会对汞元素测定带来一定的影响。
2.2.1实验用水
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实验用水的纯度关系着测定汞元素的空白荧光强度的高低,原子荧光法实验用水,建议使用18MΩ以上阻值的纯水或去离子水。
2.2.2酸
市售的盐酸、硝酸等酸中常含有(砷、汞、铅等),进行实验时,可导致测定汞元素空白值过高,会影响工作曲线的线性、方法检出限和测量的准确性。在选用酸时,优级纯酸的空白响应值更低,使所测数据更稳定、不确定度更小。一般选用原子荧光专用优级纯试剂,可将待用的酸按方法标准进行空白实验,选用荧光强度较低的酸。载流临用现配。
2.2.3还原剂硼氢化物(硼氢化钾和硼氢化钠)
硼氢化物主要作为还原剂把汞离子还原成汞自由原子,在氢化物发生过程中,硼氢化物的
浓度越大越容易引起液相干扰,过高的硼氢化物浓度,反应剧烈,生成过多H2,稀释汞原子蒸气浓度,从而使汞原子荧光信号降低;但硼氢化物本身性质不够稳定容易水解,极易与空气中的氧气和二氧化碳反应,在中性和酸性溶液中易分解产生氢气,所以浓度又不易过低。另外不同厂家规格硼氢化钾,AFS走出的基线水平差异可能会很大。陈福高等[3]散文诗世界还发现使用的硼氢化物浓度
在0.5g/L时测样有最小变异系数和较高信噪比,配制硼氢化钾还原剂时,采用较低浓度的硼氢化钾溶液,除使用优级纯外,同一批样品测试使用同一瓶试剂为宜,要将硼氢化钾固体溶解在氢氧化钠溶液中,并临用现配。
2.3污染
污染是影响原子荧光法测汞元素准确度的重要因素,产生的污染种类很多,下面简介几种主要污染。
2.3.1容器污染
实验室所用的容器比如:移液管、量筒、容量瓶、比管等未彻底清洗干净,或者在放置
过程中吸附了环境中的污染物。足够时间的浸泡,洗涤干净,可以消除表面吸附对汞的影响。所以实验室所用的玻璃器皿均需用硝酸溶液(1+1)浸泡24h,或者用热硝酸荡洗,清洁时依次用自来水洗净、去离子水清洗3至4遍。污染严重的玻璃器皿可使用氧化性强的洗液浸泡、超声、热溶液等方法清洗。临用前,最好再用纯水再次冲洗,以免放置时的污染。清洗器皿用的试剂要勤于更换。
2.3.2试剂污染
在使用和保存的过程中,外界的污染物进入试剂,造成测定结果准确性降低。盛放试剂的容器用完后要即刻密封,使用的玻璃器皿用前要保持干净,以免沾染试剂。盛放试剂的器皿,其本身材质应不含汞或不易溶出汞。
2.3.3过程污染
原子荧光仪是用于痕量分析汞的仪器,汞含量较高的样品容易产生较强的记忆效应,记忆效应随着汞浓度的增加而增强。高含量样品主要是引起仪器的污染,管路中存在大量的汞。主要体现在:反应池本身水气分离不完全将水蒸气带入传输管路,导致对汞蒸气吸附;
传输管路材质的吸附;原子化器的吸附;温度升高,记忆效应增加。记忆效应产生主要在生成汞蒸气以后部分,其中离子部分占30%、气体到原子化器占70%。因此测试样品的浓度应当由低到高,测试多个样品后,应进行校准曲线零点和中间点浓度的核查,测试结果的相对偏差应不大于20%。当发生空白较高时,应进行多次空白测量清洗,若仍然居高不下,则需要清洗光路和原子化器,拆下炉芯和汽液分离器用酸浸泡或大量清水冲洗,再更换样品泵管和水封与炉芯之间连接的胶管。减少因记忆效应累积对测值的影响。
2.4环境影响
西华师范大学学报 环境影响也是一个重要因素,原子荧光法检测汞需要有一个稳定适宜的环境,汞在被还原和激发过程中受室温、气流等周围环境的影响较为明显。汞的荧光强度会随室温的提高而提高,气流会影响汞荧光强度的稳定性,因此仪器工作时,使用空调和抽风系统气流不宜过大。15-30℃且气流平稳的工作环境,对原子荧光法测汞有利。
    实验室空气、水、实验台面、样品试剂存放柜等被污染。周边有破碎的日光灯、水银温度计,另外还有新装修的实验室等,对汞元素测定影响也很大。有时灯和地面不平行,灯发出的光照射到原子化器顶部反射到检测器,造成空白高
  保持实验室通风、洁净,不存放易挥发、易污染的物质。适宜的温度、湿度、气流、气压等有利于原子荧光法测试汞元素。
3.结束语
对原子荧光法测试汞过程中存在的影响因素进行了分析,并提出合理的改进措施,适宜的环境条件、合理的仪器参数设定、实验试剂和材料的纯度与洁净等对准确测量汞浓度具有重要意义。有利于提高原子荧光光谱仪测试的质量,发挥原子荧光光谱法在环境测试中的作用。
参考文献:
[1]HJ 694-2014,水质 汞、砷、硒、铋和锑的测定 原子荧光法[S] .
[2]原子荧光分析应用手册[M].北京海光仪器有限公司.
[3]陈福高.AFS-930原子荧光测定水中汞测量条件的优化[J].环境与发展,2019,31(03):88-89.
作者简介:刘陈程 1987.8 女 四川省成都市 汉 大学本科 工程师 四川省成都市污染源监测
中心青羊监测站 研究方向:环境监测

本文发布于:2024-09-23 00:23:41,感谢您对本站的认可!

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