鈹及其化合物測定石墨爐原子吸收分光光度法方法介紹

石墨爐原子吸收分光光度法具有靈敏性高、干擾少及測定速度快等優點;羊毛鉻花菁R分光光度法及鈹試劑分光光度法,方法較成熟,只有準確、簡便、易于推廣等優點。以下介紹石墨爐原子吸收分光光度法。

一、原理

用玻璃纖維濾筒采集顆粒物樣品,經干灰化消化或濕法消解制備成樣品溶液。鈹在石墨管中,高溫下被原子化,于光路中吸收從鈹空心陰極燈發射出的特征譜線(234.9nm),根據特征譜線強度的變化,用原子吸收分光光度法測定。

用氘燈扣除背景,消除干擾。

測定范圍:0.003～3μg/m³。

二、儀器

①具塞比色管:10ml。

②瓷坩堝:30ml。

③微量注射器:10、20、50、100～250μl。

④中流量采樣器。

⑤煙塵采樣器。

⑥原子吸收分光光度計:備有石墨爐原子化器。

三、試劑

①硫酸、鹽酸、硝酸:優級純。

②去碳液:硝酸與高氯酸按(1+1)混合。

③基體改進劑:濃氨水。

④玻璃纖維濾筒和過氯乙烯濾膜。

⑤鈹標準貯備液:稱取0.5000g金屬鈹(99.9%),置于25ml燒杯中,用(1+1)鹽酸溶液10ml溶解,移入500ml容量瓶中,緩慢滴加硫酸5ml,冷卻后,用水稀釋至標線,搖勻。移入聚乙烯塑料瓶內,于冰箱中保存。此溶液每毫升含1000μg鈹。

⑥鈹標準使用液:臨用前,吸取鈹標準貯備液100μl于100ml容量瓶中,滴加硫酸1.0ml,用水稀釋至標線。此溶液每毫升含1.00μg鈹。

四、采樣

同測定鉛及其化合物的石墨爐原子吸收分光光度法。

五、步驟

1、標準曲線的繪制

①取八支10ml具塞比色管,根據樣品濃度,按表3選配標準系列。

②加水將各管稀釋至標線。

③依次向石墨管中,注入標準溶液20μl,基體改進劑10μl。按照所選定的儀器工作條件,逐個測量其峰高,以峰高對濃度(ng/ml),繪制標準曲線。

2、樣品溶液的制備

①濾筒樣品:將濾筒剪碎,置于150ml錐形瓶中,用少量水潤濕,加2ml硫酸及50ml硝酸,瓶門插入一短頸玻璃漏斗,在電熱板上加熱至冒白煙,用滴管沿壁加入1～2ml去碳液,蒸至近干,反復加去碳液數次,直至溶液清亮,將溶液蒸至近干。冷卻,用60m水分三次洗滌殘渣,過濾于100ml燒杯中,過濾時應用玻璃棒將絮狀纖維擠壓干凈。將濾液蒸發至近干,冷卻,加硫酸250u1,用少量水吹洗杯壁,加熱使殘渣溶解,冷卻后,轉移到25ml容量瓶中,再用水稀釋至刻度此溶液即為樣品溶液。

②濾膜樣品:任選下述方法之一制備樣品溶液。

干灰化消解:取適量樣品濾膜,置于30ml瓷坩堝中,在馬弗爐內,800℃下灰化2h。冷卻后,取出用(1+1)鹽酸2ml加熱溶解灰分,加硫酸250μl,用中速定量濾紙過濾并用水定容至25ml待則。

濕法消解:取適量樣品濾膜,于150ml錐形瓶中,加硝酸10ml,硫酸2ml,在電熱板上小心加熱到溶液冒濃厚白煙,趁熱滴加硝酸5～10ml,繼續加熱直至溶液清亮,近干。冷卻后,加硫酸250μl及少量水,微熱使殘渣溶解,用中速定量濾紙過濾到25ml容量瓶中,用水稀釋到標線。

3、空白溶液的制備

取同批號空白濾膜或濾筒兩個,按制備樣品溶液的操作步驟,制備空白溶液。

4、樣品溶液的測定

按標準曲線繪制時的儀器工作條件測定空白溶液和樣品溶液,記錄吸光度值。

六、計算

式中:C——樣品溶液中鈹濃度,ng/ml;

           C₀——空白溶液中鈹濃度,ng/ml;

          25——樣品溶液體積,ml;

          S_t——樣品濾膜總面積,cm²;

          S_a——測定時所取樣品濾膜面積,cm²;

          V_nd——標準狀態下的采樣體積,m³。

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

七、說明

①基體改進劑氨水不能預先加到樣品中必須分別注入石墨管,使硫酸鈹和氫氧化銨的反應在石墨管中進行。

②如果樣品中鈹含量較高時,也可用氧化亞氮乙炔火焰原子吸收分光光度法進行測定,但要嚴格遵守操作規程,防止回火。

③鈹及鈹化合物屬極毒物質,試驗要在通風良好的環境中進行,切勿與皮膚直接接觸。

④到鈹作業區采樣時,必須嚴格遵守鈹作業的安全防護規定,以防發生中毒事件。

⑤不同儀器的最佳工作條件不相同,因此要根據所用儀器的說明書精確選擇波長、干燥、灰化和原子化的溫度及時間,以使測定的靈敏度高、重現性好及線性范圍寬。