氢化物发生电感耦合等离子体原子发射光谱法测定环境样品中痕量铅.doc

氢化物发生电感耦合等离子体原子发射光谱法测定环境样品中痕量铅 第25卷1997年3月分析化学(F EN XI卜I UA XU I;:)研究简报Cll i l、e s eJo:,:一:飞:、1of A,l a l yt i e a lC l、。 盯一i s t,y第3衷幻13卜巧3人8氢化物发生一电感藕合等离子体原子发射光谱法测定环境样品中痕量铅刘文龙,宋晓森.刘臣辉陆小龙刘智星薄雷明(扬州大学农学院理化浏试中心,扬州225009)滴要提出了以重铬酸钾一铁氰化钾为氧化剂的铅氢化物发生氧化还原体系。 采用连续氢化物发生器,对电感锅合等离子体原子发射光谱法(C P一AE S)测定痕量铅的条件进行了研究。 选定条件下.以。 .2环硫氰酸钾一。 .4%草酸为干扰抑制剂,测得铅的检出限为0.()9产g/L,相对标准偏差(对0.1m g/L P b,11)为0一t g%。 对环境标准物质进行分析,结果令人满意。 关键词铅,氢化物发生,电感拙合等离子体原子发射光语法1引言自从1974年T homps o n等:,首次报迸铅的氢化物发生原子吸收光谱法以来,人们一直致力于铅的氢化物发生原子光谱法研究。 197石年v ija l飞幻和F lcm i:、g等二3分别发现当年化物引入反应体系后,可提高铅测定的灵敏度。 白此,分析工作者不断研究新的氧化还原体系二一,使铅的灵敏度有了较大提高。 张佩瑜等”比较了近1。 种氧化剂体系,认为铁氛化钾为氧化剂的测定体系的灵敏度最高.电感拙合等离子体原子发射光谱法(ICP一A ES)具有较低的检出限和较好的精密度,但氢化物发生一I CP一AE S法测定铅的报进却较少。 ,”,并且灵敏度不够高。 本文在前人工作的基础上,提出了以重铬酸钾一铁佩化钾为氧化剂的测定体系,采用连续氢化物发生一Ic P一A Es法,对测定铅的条件进行了研究。 选定了最注测定条件和有效的干扰抑制剂,测定体系的灵敏度较铁氰化钾体系有所提高,方法检出限较文献二8”报遴降低十倍。 此法操作简便、快速,用于国家环境标准物质分析,取得了较好的结果。 2实验部分2.1主要仪器与试剂澳大利亚La bt a m710型I CP单道扫描光谱仪;GM K一H氢化物发生器;法国G ils。 :1四通进蠕动泵。 经试验选定仪器最佳工作条件列于表l。 19/L铅储备液,山光谱纯铅配制;4%(,l/V)硼氢化钠(NoB H;)溶液(含0.1m o l/LNa OI一I),当天配制;0.15%(,n/I产)重铬酸钾(K:C r,O,)一0.7%(,/V)铁氰化钾K汤F e(C N)6溶液,当天配制;10%(,:/v)硫氰酸钾济液;1。 %(,I,/v)草酸溶液。 酸、碱为优级纯,其它试剂为分析纯,水为n:1111一Q超纯水。 1的6一()s一24收稿;19肠一。 9一13接受.本文系江苏省白然科学荃金资助课题.346分析化学第25卷表1工作参数Ta bl e1O pe r a t i n gpa r ame t e r s功率(in eile n tp ow e r)1.Z kw波长(wa v e l e ng tl、)220。 353n m观察高度(o bs e rv a t i o n11e igll t)载气压力(e arri e r ga。 (A r)p r e-s u r e)冷却气流速(e卯Ia n tg a s(A r)fl o wr a t e)11m m样品流速(。 amp l。 f l o wr a t。 )氧化剂流速(oxi d an tfl owr a t e)N aB H;流速(NL B H;fl owr妥1te)2.50m L/m石n360kP a0.67m L/m i n14L/m i n1.25m L/m i n2.2实验方法一定酸度的样品溶液和氧化剂溶液分别由蠕动泵的两个通道泵入“Y”型反应管中,将P b(;)氧化为P b(。 ),再进入氢化物发生器中。 同时硼氢化钠溶液由蠕动泵的另一通道进入氢化物发生器中,反应生成的铅烷由氢气载入等离子体中。 在铅220.肠3nm波长下,测定信号强度和信背比(S/B),根据信背比的大小选择最佳测定条件,并对样品进行分析。 3.1结果与讨论铅的氢化物发生条件的选择3.1.1氧化剂的选择及其对信背比的影响铅的氢化物生成只有氧化剂存在下,才有较高的效率2,。 我们分别对H:02一H NO 3、K:Cr ZO,一酒石酸、(N H)25:O:一rINO 3、K3F e(C N)。 一H CI等四种氧化体系进行了考察,在各体系的最佳测定条件下,测定。 .1m g/L P b的信背比分别为:1. 60、1. 14、2. 08、9.69,以铁氰化钾为氧化剂的反应体系的信背比远高于其它体系。 但我们研究发现在铁氰化钾溶液中加入重铬酸钾可使信背比进一步提高。 如图1所示,随着重铬酸钾的加入,信背比逐步提高,在重铬酸钾浓度为。 .15%时,信背比达最大。 故本实验选择。 25%K:Cr ZO7一0.7%K3F e(C N)。 的混合溶液为氧化剂。 3.1.2酸介质及其浓度的影响铅的氢化物发生对酸度范围要求非常严格,我们比较了不同浓度的硝酸、硫酸、高氯酸、盐酸对信背比的影响,结果见图2。 ,)下汰黑勺小曰尸产J、切、0OO?O之勺等300.600.901.201.50氧化剂ox i da nt(%)图1氧化剂对信背比的影响厂F ig.1Ef f ee t o fo xid ant叩s ig n a l/b a ek gr o un d(S/B)(0.1m g/L Pb,4%N aB H。 )1.K:C r:O,一0.10mo l/L酒石酸(t;:r t ar i e a e id);2.K,F e(C N)。 一0.15mo l/LH CI,3.Kz Cr207一0.7肠K3F e(C N)一0.15mo l/LH CI.00.100.200.30胶度Ae id i t y叮m o刃/L)图2酸度对信背比的影响(0.1m g/L P b,4肠N aBH;)F192E ff ee to fa eid i t yo ns/B(0.1m g/L Pb,4%Na BH;)1.卜IC I,2.HZ SO。 ,3.H NO,.4.卜I C10。 第3期刘文龙等:氢化物发生一电感祸合等离子体原子发射光谱法测定环境样品中痕量铅347由图2可见,上述各酸以盐酸和硝酸信背比为最好。 但盐酸酸度范围较宽,在0.100.20m o l/L范围内信背比变化不大。 本法采用0.巧m o l/L HC I。 由于影响铅氢化物发生的因素较多,在上述试验的基础上,我们应用L l:(6火3)正交试验设计表对多种因素进行了试验,求得最佳测定体系为:0.15%K zCr ZO,一。 .7%K3F e(C N)。 -0.15mol/L HC I一4%Na BH;.在上述最佳条件下测定0.1m g/L Pb,信背比为13.78,检出限为0.09拼g/L,相对标准偏差0.49写(,:=11)。 3.2共存元素的千扰及消除在选定条件下,对环境样品中32种常见元素的影响进行了试验。 结果表明,Se、Te、C t,、F e、C。 、N i对测定有不同程度的干扰,通过选择干扰抑制剂试验,选用0.2%硫氰酸钾和。 4%草酸作为混合干扰抑制剂,可有效抑制共存元素对铅测定的干扰。 表2列出了有无干扰抑制剂存在下主要干扰元素的干扰情况。 表2共存元素的干扰及消除(Pb0.10m g/L)Ta bl七2I nt er f e r e n e eo f e o e xis t i:、9e l eme nt s a n di t,e l im i na t i o n(Pb0.l o m g/L)干扰离子及浓度(mg/L)I nte rfe r i n gi on“nd e o n e.m g/L回收率(Ro e o ve r y)(%)回收率(Re e o vo ry)(肠)无抑制剂Noi n l l i b i t or有抑制剂I n】一i bi to r干扰离子及浓度(mg/L)I nr七rfe r ingi onan(1eo n e.m g/L无抑制剂Noi nll;bito r有抑制剂I nll ilito rCu(I)0。 5821。 039Z n(万)10.01.010.050。 095。 683。 410,0与U.094310291.299.4F e(I)101日3C(l(I)A g(I)巨o5。 092.596.792。 4993O甘心月性巴口.峡?UC o(I)A I(I)反(N)l()05()01.05.0月七J怡n J口.?O口,J浦心Q?O甘O曰O曰k JO几J.舀月4月乎O甘O曰O JU Q丹O甘00,lN i(I)1乙Te(切)As(V)5I J(V)95。 21()084。 695.992.51()()39.29().591.598.47().687.687.498.690.397.73.3样品分析3.3.1样品处理样品按常规方法消化后1。 ,取下冷却,用少量水冲洗器壁,加入6m ol/L盐酸1.2m L及适量水,加热至沸取下。 冷却后移入50m L容量瓶中,加入2m L10%草酸及lm L10%硫氰酸钾溶液,用水稀释至刻度摇匀。 同时做空白试验。 主壤样品若铁含量较高可稀释后测定。 3.3.2分析结果应用本法对国家环凌标准参考物质进行了分析,结果列于表3。 表3样品分析结果(P bug/g,:=6)Ta bl e5An a l价i e a l r o s ul ts ofs a mp l e s(Pb09/g,6)样品S之一m Ple测定结果F ounI相对标准偏差R.5.D.(%)G BW o83o Z西藏土壤(T ib et;n,011)G BW08503小麦粉(Wll oa tflour)G BW08551猪肝(P ork l i ve r)G BW085ol御暇叶(P e a cl、le av es)G BW o85o魂甘蓝(C ab b.:ge)0。 960。 29l.2。 推荐值C ert ii e(114.2士2.70.35士0.080.54士0.04).99士【).080.28士).()9348分析化学第25卷由表可见,本法具有较好的准确度和精密度,适用于环境试样中超痕量铅的测定。 参考文献1T h o mP s onK C,T h o mer so nDR.A一:al y st,1974,99:5956012V ija nPN,Wo od GR.A,:a l y s t,1976,101:9669733Fle m ingH D,IdeR G.A,一a l.C lli,.A ct a,1976,83:67824J in K,Ta gaM.A,a l.C lli n:.A ol a,1982,143:2292365Z han gSZ,Ha nHP,N IZ M.An al.Cli n:.A一u,1989,221:85906Ma drid Y,Me so g、:e rJ,B onil laM,C ar nar aC.A,J al.C h in卜Ac z a,1990,237:1811877张佩瑜,胡志勇.分析化学,1987,15 (5):4044088I ke da K,N ish ib eJ,Ha m ad aS,Tu jin oR.A,J“l.C hin.A cza,1981,125:1091159张巨成,曾宪津,张卓勇.光谱学与光谱分析,i,o,10 (5):364010环境污染分析方法科研协作组编著.环境污染分析方法(第一卷).第二版,北京:科学出版社,1987200201De ternlina t i o nof Tr a e eLea d in Env ir on n、e nt alS ar一I Ple sb yH ydrid eGen era t i on一I ndue t i ve lyCou Ple dPl as nl:-A tom i eE mi s s i onS Pe e t rome t ryL iu We l飞10一19,S ongX ia o sen,L iu Ch enh ui,L uX iaol ong,L iuZhi yu,B oLei ming(P h夕s i c u l“,d(.W扩,i eul升521,:gC e,j毋r,A gr icull,一r.eC oll犷ge,Y a,g二h o一,U,12,犷r w i z夕,Y“,“二ho一225009)A bst ra e tI nt his pa p o r,amet h od wa spro pose e l fo rh y(Ir id ege:i era t i o:1of IeaI t,511飞g一)o t as s i-、一md ieh roma te一po tass i:z mfer ri e y a一飞il easo xi da一,t.T hee o一:e lit i o一15f or e letern、i一飞a t io:1oft ra e elo a1byIC P一AE Swit haeont i 一、t一。 :一5h y(l ricl ege一飞ero torw er est:一e li。 (1s yste一11ot i eall y.U一1lort l、eop ti mumeondi tions,thee lete etiol飞limi ta:le l