汞及其化合物測定原子熒光分光光度法方法介紹

一、原理

通過等速采樣,將顆粒物從固定污染源中抽取到玻璃纖維濾簡中或將無組織排放顆粒物收集到過氯乙烯濾膜上。所采集的樣品用混合酸消解處理。

在酸性介質中,加熱消解使樣品溶液中的汞以二價汞的形式存在,再被硼氫化鉀還原成單質汞,形成汞蒸氣,被引入原子熒光分光光度計進行測定。

大氣顆粒物中Sb、Se、Bi、Au等元素含量較低,般含量的Sb、Se、Bi、Au不干擾Hg的測定,大量的Cu、Pb等均不干擾測定。

當將采集10m³氣體的濾膜制備成50ml樣品時,最低檢出限為3×10^-3μg/m³。

二、儀器

①原子熒光分光光度計及相應的輔助設備。

②中流量采樣器。

③煙塵采樣器。

④玻璃纖維濾筒。

⑤過氯乙烯濾膜。

三、試劑

本方法所用試劑除另有說明外,均使用符合國家標準的分析純試劑和去離子水或同等純度的水。

①硝酸(HNO₃):ρ=1.42g/ml,優級純。

②硝酸(HNO3):1+1。

③硝酸(HNO3):1+19。

④鹽酸(HCl):ρ=1.19g/ml,優級純。

⑤5%鹽酸(HCl)。

⑥重鉻酸鉀(K₂Cr₂O₇):優級純。

⑦氫氧化鉀(KOH)或氫氧化鈉(NaOH):優級純。

⑧鹽酸溶液:1+1。

⑨0.04%硼氫化鉀溶液:稱取0.4g硼氫化鉀加入1gKOH的200ml去離子水中,溶解后,用脫脂過濾,稀釋至1000ml。此溶液現用現配。

⑩0.5g/L重鉻酸鉀溶液:稱取0.5g重鉻酸鉀溶解于1000ml(1+19)HNO₃中。

?汞標準貯備液:準確稱取1.080g氧化汞(優級純,于105～110℃烘干2h),70ml(1+1)HCl溶液溶解,加入24ml(1+1)HNO₃溶液、1.0g K₂Cr₂O₇,溶解后移入1000ml容量瓶中,用水稀釋定容至標線。此溶液每毫升含1.0mg汞。

?汞標準使用液(Hg),0.500μg/ml:臨用時,用0.5g/L重鉻酸鉀浴液逐級稀釋汞貯備液而成。

四、采樣

同石墨爐原子吸收分光光度法。

五、步驟

1、標準曲線繪制

準確移取0.0、0.2、0.4、0.8、1.0ml的汞標準使用溶液于50ml容量瓶中,加入5.0ml(1+1)HNO₃,用去離子水定容,配制成工作標準溶液。此標準溶液含汞分別為0.0、2.0、 4.0、8.0、10.0μg/L。混合均勻后,按樣品測定步驟操作。記錄相應的炭光強度位,以熒光強度值對汞的濃度(μg/L)繪制標準曲線并計算出標準曲線的回歸直線方程。

2、樣品溶液的制備

①濾筒樣品:將試樣濾筒剪碎(切勿使塵粒抖落),置丁150ml錐形瓶中,加45ml新配制的王水,瓶口插入一小漏斗,于電熱板上加熱至微沸,保持微沸2h。冷卻,加入少量水,用定量濾紙過濾,用水洗滌錐形瓶、濾渣數次,合并洗滌液和濾液,加熱濃縮至近干,稍冷,冷卻后轉移到50ml容量瓶中,用5%鹽酸稀釋至標線,即為樣品溶液。

②濾膜樣品:取試樣濾膜置于100ml錐形瓶中,加入10ml王水,放置過夜。其后消解方法與玻璃纖維濾筒同,但酸量減半。

3、空自溶液的制備

取同批號空白濾筒或濾膜兩個,按樣品處理相同步驟同時操作,制備成空白溶液。

4、樣品溶液的測定

準確移取一定量的待測溶液進入原子熒光分光光度計的氫化物發生器中進行測定。記錄相應的熒光強度值,從標準曲線上查出或由回歸方程計算出測定溶液中汞的濃度。

儀器參數可參照說明書進行選擇,表1所列條件和參數供參考。

六、計算

根據所測的熒光強度值,在標準曲線上查出或由回歸方程計算出樣品溶液和空白溶液中汞的濃度,并由下式計算大氣污染源排放汞的濃度(μg/m³)。

式中:C——樣品溶液中濃度,μg/L;

          C₀——空口溶液中濃度,μg/L;

          50——樣品溶液體積,ml;

          V_nd——標準狀態下采樣體積,m³;

          S_t——樣品濾膜總面積,cm²;

          S_a——測定時所取樣品濾膜面積,cm²。

       注:對濾筒樣品,S_t=S_a;V_nd為標準狀態下干氣的采樣體積(m³)。

七、精密度和準確度

單個實驗室測定土壤標準樣品的相對標準偏差為3.6%～10%,相對誤差為-7.1%～+6.2%。

多個實驗室測定上壤標準樣品的室間相對標準偏差為10.4%～22.7%,相對誤差為-6.2%～-4.8%。

八、說明

①操作中要注意檢查全程序空白。

②與砷等同時測定時,可以在砷測定介質中進行,硫脲不干擾測定。

③樣品消解后,若不能迅速測定,應加入K₂Cr₂O₇保存液稀釋,以防止待測元素的損失。

④本法適用于測定經濾筒或濾膜采集的顆粒物中汞及其化合物。