冷原子吸收法測定人發和指甲中的汞

1　前言

隨著環境科學和生命科學的發展，環境污染物越來越引起人們的重視，汞便是其中的一種。冷原子吸收法測汞是目前國內外普遍采用的方法之一，它具有靈敏、快速、準確和干擾少等特點。

2　實驗部分

2.1　儀器

　　原子吸收分光光度計；金屬套玻璃高效霧化器，氫化物發生器；汞空心陰極燈。

2.2　儀器工作條件

　　波長：253.7nm，燈電流：1.0mA，狹縫寬度：0.2mm，工作開關：吸光檔，讀數方式：瞬時。

2.3　試劑

　　實驗用水為去離子水；HNO₃（ρ_20℃=1.42g/mL）、H₂SO₄（ρ_20℃=1.84g/mL）均為優級純；KMnO₄為優級純，鹽酸羥胺為分析純，用時分別配制成50g/L和100g/L溶液；KBH₄為分析純，用時配制成0.2%（W/V）（含0.5%　KOH）水溶液；汞標準使用液為逐級稀釋成的Hg²⁺濃度為0.10μg/mL溶液。

2.4　測定步驟

2.4.1　試樣前處理
　　稱取洗凈、烘干^[1]的人發（20-30mg）或指甲（300-500mg）試樣于125mL錐形瓶中，加入4mL HNO₃，插入小漏斗，放置過夜；次日加入6mL H₂SO₄、4mL KMnO₄溶液，置于低溫電熱板上加熱煮沸至透明，并使溶液的紫紅色保持不變，取下冷卻后，滴加1滴鹽酸羥胺溶液使溶液紫紅色褪去，全量轉入250mL汞還原瓶中，用水稀釋至100mL，待測定。
2.4.2　校準曲線繪制和試液測定
　　分別吸取汞標準使用液0.00（分析空白）、0.20、0.40、0.60、0.80和1.00mL于125mL錐形瓶中，各加入4mL HNO₃、6mL H₂SO₄和4mL KMnO₄溶液，以下按試樣前處理同樣操作后，全量轉入250mL汞還原瓶中，用水稀釋至100mL，依次各加入1.0mL KBH₄溶液，立即蓋上瓶塞，振蕩45s，連接到測汞系統中并測出吸光度，繪制扣除分析空白的各點吸光度與相應各點汞含量的關系曲線。校準曲線的回歸方程式Y=0.040X+2.0×10^-4，相關系數r=0.9966。
　　待測試液加入1.0mL KBH₄溶液后，按校準曲線各點同樣操作進行測定。

3　結果與討論

3.1　KBH₄溶液用量

　　試驗結果表明，KBH₄溶液用量在0.5-2.0mL之間，對吸光度測定值無明顯影響；當用量大于2.0mL時，因其水解產生的氣體量加大，會使吸光度測定值不穩定。試驗選用1.0mL KBH₄溶液。

3.2　汞還原瓶振蕩時間

　　試驗結果表明，加入KBH₄溶液后，汞還原瓶振蕩時間在15-60s之間，吸光度測定值保持不變，即此時汞原子在瓶內氣相和液相間分配達到平衡。試驗選定振蕩時間為45s。

3.3　載氣流速

　　本試驗以負壓方式進樣，即以空氣為載氣。試驗結果表明，載氣流速在1-2L/min之間，對吸光度測定值無影響。試驗選定載氣流速為1.4L/min。

3.4　汞蒸汽吸收池結構

　　本試驗對幾種不同規格的汞蒸汽吸收池進行了比較。結果表明，在吸收池長度一定時，池內徑小的吸光度測定值要高；吸收池內徑相同時，池長度大的吸光度測定值要高。試驗選用的吸收池長度為150mm，內徑為20mm。

3.5　共存離子

　　試驗結果表明，在Hg²⁺濃度為40ng/100mL 的試液中，有40μg Se⁴⁺、 Te⁴⁺、Ge⁴⁺、As⁵⁺、Sb³⁺、Bi³⁺和Ag⁺存在時，對吸光度測定值無影響。在本試驗的取樣量中，上述共存離子的含量均低于此值，故不會影響測定。

3.6　精密度

　　人發和指甲試樣重復測定的相對標準偏差分別為5.5%（n=7）和4.8%（n=5）。

3.7　準確度

　　人發標準物質中汞的測定結果與標準值相吻合；試樣加標回收率在89%-95%之間。詳見表1、表2。

　　　　　　　　表 1　人發標準物質中汞的測定結果　（μg/g）

標準號

測得值

標準值

GB09101
中科院上海原子能研究所

1.98

2.16±0.21

　表 2　回收試驗結果

試樣

試樣含量
（ng）

標準加入量
（ng）

測得值^①
（ng）

回收率
（%）

人發1#

30.6

30

58.1

92

　　 2#

21.6

30

50.1

95

指甲1#

29.4

20

47.4

90

　　2#

30.0

20

47.8

89

　　① n=2。　　　　　　　　　　　　　　

3.8　試樣測定結果

　　對本地區7例人發和5例指甲試樣中的汞進行了測定，其測定結果的統計值分別為1.36±0.13μg/g和0.25±0.08 μg/g，與國內一些城市的人發和指甲中汞的測定值相符合^[2]。

① 《第九屆譜學學術報告會》（1999年4月成都市）交流論文選登
王振原（，：（0411）4671039）
作者單位：大連市環境科學設計研究院　遼寧省大連市沙河口區連山街58號　116023