75铜、锌、镉、铬、锰及镍的原子吸收分光光度法《空气与废气监测分析方法》(第四版增补版)精讲

1、新项目试验报告项目名称：铜、锌、镉、锰及镍的原子吸收分光光度法空气与废气监测分析方法（第四版）项目负责人：审批日期：江苏恩测检测技术有限公司一、项目概述悬浮颗粒物（SP）中痕量金属（如Pb、Cd、Zn等）是重要的大气污染物之一。这些颗粒中的金属元素多来源于人为污染，主要存在于2.5um的细小颗粒物中。目前已证实颗粒物中至少有10种痕量金属具有生物毒性，以Cd、As等为代表的无机金属元素及其化合物，不但对人体具有毒害，而且具有致癌作用。在一些城市中Pb、Cd已达有害水平。用大流量采样器或中流量采样器将SP采集在滤料山，样品酸消解处理后，用原子吸收分光光度法作颗粒物各组分分析。二、检测方法和原理检

2、测方法：原子吸收分光光度法。原理：采集在过氯乙烯滤膜上的颗粒物，用硫酸-灰化法消化，制备成样品溶液，然后将溶液引入火焰或石墨炉原子化器内，用标准曲线法或标准加入法测定溶液中各元素的浓度。除镉外，其他元素均未见到明显的干扰。测定镉时，用碘化钾-甲基异丁基酮进行萃取分离以消除干扰。如用石墨炉测定，则可用氘灯扣除背景，消除干扰。各元素测定范围见表1（按采样10m3，定容10ml计）。表1元糸CuZnCd*MnNi测定范围（ug/m3）0.280.330.050.50.250.55*经碘化钾-甲基异丁基酮萃取测定。三、主要仪器和试剂1. 试剂和材料除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，去

3、离子水或同等纯度的水。1.1 过氯乙烯滤膜。1.2 硝酸、盐酸、氢氟酸：优级纯。1.3 0.7%(V/V)硫酸溶液：用优级纯硫酸配制。1.4 1%(V/V)硝酸溶液：用优级纯硝酸配制。1.5 硝酸溶液：0.16mol/L。1.6 5%(m/V)抗坏血酸溶液：称取5.0g抗坏血酸，溶解于水中并稀释至100ml。临用时配制。1.7 甲基异丁酮。1.8 碘化钾溶液：1.0mol/L。1. 9铜、锌、镉、锰及镍标准贮备液：称取上述金属(99.99%)各0.5000g，分别用(1+1)盐酸溶液5.0ml、硝酸5.0ml溶解，移入500ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。上述溶液每毫升含相应元素1.00m

4、g。贮于聚乙烯塑料瓶中,冰箱内保存。1.10铜、锌、镉、锰及镍标准使用液：临用时，吸取10.00ml标准贮备液于100ml容量瓶中，底价1.0ml硝酸，用水稀释至标线。此溶液没毫升含铜、锌、镉、锰及镍各元素100ug。2. 仪器和设备2.1 总悬浮颗粒物采样器：大流量采样器或中流量采样器。2.2 马弗炉。2.3铂坩埚或裂解石墨坩埚：2030ml。2.4原子吸收分光光度计：具有火焰、石墨炉原子化器。四、采样要求和样品预处理技术同总悬浮颗粒物采样方法。五、检测步骤3.1原子吸收分光光度计工作条件火焰原子吸收分光光度法工作条件，见表2表2元素波长（nm）狭缝（nm）灯电流（mA）火焰类型线性范围（u

5、g/ml）Cd228.80.72贫燃焰0.21Cu324.70.76贫燃焰0.58Mn279.50.26贫燃焰0.55Ni232.00.212中燃焰0.55Zn213.90.715贫燃焰0.23石墨炉原子吸收分光光度法工作条件，见表3表3兀素（波长，nm）Cd(228.8)Cr(357.9)Ni(232.0)干燥（°C/s）150/15150/15150/15灰化（°C/s）350/301000/301100/30原子化（°C/s）1700/62600/62600/6热除（°C/s）2000/52700/52700/5线性范围（ng/ml）0.12.01

6、.05020400背景（氘灯）扣不扣不扣3.2 标准曲线的绘制取8个100ml容量瓶，按表4配制个待测元素的标准系列，并按照原子吸收分光光度法的工作条件，测定吸光度。以吸光度对各相应元素的浓度绘制标准曲线。3.3 样品测定3.3.1样品溶液制备，硫酸-灰化法：取适量样品滤膜于铂坩埚货裂解石墨坩埚中，加入0.7%硫酸溶液2ml，使样品充分润湿，浸泡lh,然后再电热板上加热，小心蒸干。将坩埚置于马弗炉中400°C±10°C加热4h，至有机物完全烧尽。停止加热，待炉温降至300C以下时，取出坩埚，冷却至室温，加46滴氢氟酸，摇动使其中残渣溶解。在电热板上小心加热至干，再

7、加78滴硝酸，继续第5页共17页江苏恩测检测技术有限公司加热至干，用0.16mol/L硝酸溶液将样品定量转移至10ml容量瓶中，并稀释至标线，摇匀，即为待测样品溶液。3.3.2按与标准曲线绘制相同的仪器工作条件测定样品溶液的吸光度。3.3.3取同批号、等面积的空白滤膜，按样品测定步骤测定空白值。表4瓶号01234567Cd镉标准使用液（ml）00.200.300.400.500.600.801.00镉浓度（ug/ml）00.200.300.400.500.600.801.00Cu铜标准使用液（ml）00.501.002.003.004.005.008.00铜浓度（ug/ml）00.501.00

8、2.003.004.005.008.00Mn锰标准使用液（ml）00.501.001.502.003.004.005.00锰浓度（ug/ml）00.501.001.502.003.004.005.00Ni镍标准使用液（ml）00.501.001.502.003.004.005.00镍浓度（ug/ml）00.501.001.502.003.004.005.00Zn锌标准使用液（ml）00.200.400.600.801.002.003.00锌浓度（ug/ml）00.200.400.600.801.002.003.00水（ml）10097.695.392.589.785.480.273.0六、结果

9、计算以铜为例：铜(Cu,mg/m3)=(C-C)xVS0XeVx1000Sa式中：c样品溶液中铜浓度，ug/ml；C0空白溶液中铜浓度，ug/ml；V样品溶液体积，ml；St样品滤膜总面积，cm2；S测定时所取样品滤膜面积，cm2；aV标准状态下的米样体积，m3。n7.2结果与评价（标准曲线，检出限，精密度，正确度，回收率）1铜(1) 标准曲线：截距a=0.0008斜率b=0.150相关系数r=0.9999符合r±0.999的要求具体见附表1。(2) 检出限：用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.012卩g/m3。具体见附表2。(3) 精密度：分别对样品

10、浓度进行6次测定，测得精密度为:2.5%,符合RSD在10%之内的要求，具体见附表4。(4) 正确度：取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为1.44mg/L，测定结果在盲样所给的1.42±0.07mg/L范围内。具体见附表5。(5) 回收率：以试样测定值为11.20ug，11.40ug的二个样品分别加标量10.0ug，得回收率为97.0%,达到在95%-105%之间的要求，具体见附表3。2锌(1) 标准曲线：截距a=0.0019斜率b=0.478相关系数r=0.9994符合r±0.999的要求具体见附表6。(2) 检出限：用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，

11、得仪器检出限为0.004卩g/m3。具体见附表7。(3) 精密度：分别对样品浓度进行6次测定，测得精密度为:2.0%,符合RSD在10%之内的要求，具体见附表9。(4) 正确度：取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为1.342mg/L，测定结果在盲样所给的1.330±0.07mg/L范围内。具体见附10。(5) 回收率：以试样测定值为7.40ug，7.55ug的二个样品分别加标量5.0ug，得回收率为100%，达到在95%-105%之间的要求，具体见附表8。3镉(1) 标准曲线：截距a=0.0024斜率b=0.356相关系数r=0.9994符合r±0.999的要求具体见附

12、表11。(2) 检出限：用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.004卩g/m3。具体见附表12。(3) 精密度：分别对样品浓度进行6次测定，测得精密度为:0.0%,符合RSD在10%之内的要求，具体见附表14。第9页共17页(4) 正确度：取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为0.0802mg/L，测定结果在盲样所给的0.0788±0.0042mg/L范围内。具体见附表15。(5) 回收率：以试样测定值为0.50ug，0.50ug的二个样品分别加标量lO.Oug，得回收率为95.0%,达到在95%-105%之间的要求，具体见附表13。4锰(1) 标准曲

13、线：截距a=0.0007斜率b=0.170相关系数r=0.9994符合r±0.999的要求具体见附表16。(2) 检出限：用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.012卩g/m3。具体见附表17。(3) 精密度：分别对样品浓度进行6次测定，测得精密度为:4.4%,符合RSD在10%之内的要求，具体见附表19。(4) 正确度：取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为0.495mg/L，测定结果在盲样所给的0.500±0.020mg/L范围内。具体见附表20。(5) 回收率：以试样测定值为5.90ug,5.55ug的二个样品分别加标量5.0ug，得回

14、收率为102.0%，达到在95%-105%之间的要求，具体见附表18。5镍(1) 标准曲线：截距a=0.0018斜率b=0.056相关系数r=0.9994符合r±0.999的要求具体见附表21。(2) 检出限：用标准空白连续进样20次，取连续的20次吸光度值，得仪器检出限为0.04卩g/m3。具体见附表22。(3) 正确度：取标准样品进行两次测定，测得的浓度均值为0.780mg/L，测定结果在盲样所给的0.778±0.03mg/L范围内。具体见附表24。(4) 回收率：以试样测定值为0.00ug，0.00ug的二个样品分别加标量10.0ug，得回收率为97.2，达到在95%

15、-105%之间的要求，具体见附表23。七、项目小结1 分析人员具有上岗资格，有能力承担该项目的分析。2 PE900T火焰原子分光光度计经过计量部门检定合格，满足分析要求。3设施和环境条件均控制在10°C-35°C,湿度20%-80%条件下，满足环境要求。4运用该方法对水中的铁、锰进行了标准曲线的绘制，检出限实验，精密度实验，正确度实验和回收率实验，测定结果均达到要求。5实操，具体见典型报告。附表1标准曲线绘制原始记录表曲线名称：铜标准曲线曲线编号：样品类型：空气方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001绘制

16、时间：2015.1.22环境条件：20°C48%RH标准溶液浓度：10mg/L定容体积：100ml编号标液加入体积(ml)标准系列浓度(mg/L)吸光度备注10.000.00.00021.000.20.03132.000.40.06048.000.80.121510.001.00.151615.001.50.224a=0.0008b=0.150r=0.9999附表2检出限记录表样品类型：空气分析时间：2015.1.22环境条件：20C48%RH方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001编号空白值空白标准偏差斜率b仪器

17、检出限方法检出限1-0.00222-0.00293-0.00134-0.00175-0.00176-0.00147-0.00140.00060.1500.012卩g/m30.012卩g/m38-0.00139-0.001710-0.001311-0.000812-0.002513-0.002714-0.0031江苏恩测检测技术有限公司15-0.000516-0.002317-0.002418-0.002419-0.001820-0.0021仪器检出限二空白标准偏差*3/b附表3回收率结果记录表样品类型：空气分析时间：2015.1.22环境条件：20C48%RH方法依据：空气与废气监测分析方法第

18、四版分析方法:原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001加标液浓度：10.0mg/L加标体积：1.00ml加标量：10.0ug编号浓度(mg/L)定容体积(ml)含量(ug)回收率样品10.2245011.20样品10.2285011.40样品1加标0.4205021.0097.0样品1加标0.4195020.95回收率-(加标后测得含量-待测物含量)/加标量*100%附表4精密度记录表样品类型：空气分析时间：2015.1.22环境条件：20C48%RH方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001样品编号：2

19、0150116002-1编号浓度(卩g/m3)平均浓度(卩g/m3)标准偏差RSD%10.450.470.012.520.4630.4740.4850.4760.48附表5国标考核记录表样品类型：空气分析时间：2015.1.22环境条件：20°C48%RH方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001编号浓度(mg/L)稀释倍数K最终浓度(mg/L)BY14100870.7182.01.44测定浓度均值(mg/L)1.44标准样品值(mg/L)1.42不确定度±0.07BY14100870.7242.01.45

20、附表6标准曲线绘制原始记录表曲线名称：锌标准曲线曲线编号：样品类型：空气方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001绘制时间：2015.1.22环境条件：20°C48%RH标准溶液浓度：10mg/L定容体积：100ml编号标液加入体积(ml)标准系列浓度(mg/L)吸光度备注10.000.00.00021.000.10.04932.000.20.09843.000.30.15054.000.40.19565.000.50.237a=0.0019b=0.478r=0.9994附表7检出限记录表样品类型：空气分析时间：20

21、15.1.22环境条件：20C48%RH方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001编号空白值空白标准偏差斜率b仪器检出限方法检出限10.00002-0.00093-0.00094-0.00145-0.00096-0.00137-0.00070.00060.4780.004卩g/m30.004卩g/m38-0.00039-0.001610-0.000311-0.000712-0.002713-0.001714-0.001616-0.00117-0.000618-0.00119-0.000820-0.0018仪器检出限二空白标准偏

22、差*3/b附表8回收率结果记录表样品类型：空气分析时间：2015.1.22环境条件：20C48%RH方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法:原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001加标液浓度：10mg/L加标体积：0.50ml加标量：5.0ug编号浓度(mg/L)定容体积(ml)含量(ug)回收率样品10.148507.40样品10.151507.55样品1加标0.2505012.50100.0样品1加标0.2515012.55回收率-(加标后测得含量-待测物含量)/加标量*100%附表9精密度记录表样品类型：空气分析时间：2015.1.22环境条件：20C48%

23、RH方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001样品编号：20150116002-1编号浓度(卩g/m3)平均浓度(卩g/m3)标准偏差RSD%13.13.10.062.023.133.143.053.163.2附表10国标考核记录表样品类型：空气分析时间：2015.1.22环境条件：20°C48%RH方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001编号浓度(mg/L)稀释倍数K最终浓度(mg/L)BY14120270.2695.01.345BY141202

24、70.2685.01.340测定浓度均值(mg/L)1.342标准样品值(mg/L)1.330不确定度±0.07附表11标准曲线绘制原始记录表曲线名称：镉标准曲线曲线编号：样品类型：空气方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001绘制时间：2015.1.23环境条件：20°C50%RH标准溶液浓度：10mg/L定容体积：100ml编号标液加入体积(ml)标准系列浓度(mg/L)吸光度备注10.000.00.00020.500.050.02031.000.10.03842.000.20.07553.000.30

25、.11265.000.50.178a=0.0024b=0.356r=0.9994附表12检出限记录表样品类型：空气分析时间：2015.1.23环境条件：20C50%RH方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001编号空白值空白标准偏差斜率b仪器检出限方法检出限1-0.00082-0.00033-0.000640.000150.00056-0.00027-0.00098-0.00070.00050.3560.004卩g/m30.004卩g/m39-0.001210-0.000211-0.000712-0.000713-0.0003

26、14-0.001315-0.0001第13页共17页江苏恩测检测技术有限公司17-0.001118-0.001119-0.000120-0.001仪器检出限二空白标准偏差*3/b附表13回收率结果记录表样品类型：空气分析时间：2015.1.23环境条件：20°C50%RH方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001加标液浓度：10.0mg/L加标体积：1.00ml加标量：10.0ug编号浓度(mg/L)定容体积（ml）含量（ug）回收率样品10.010500.50样品10.010500.50样品1加标0.2005010

27、.095.0样品1加标0.199509.95回收率-（加标后测得含量-待测物含量）/加标量*100%附表14精密度记录表样品类型：空气分析时间：2015.1.23环境条件：20C50%RH方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001样品编号：20150122001-1编号浓度（卩g/m3）平均浓度（卩g/m3）标准偏差RSD%10.020.020.00.020.0230.0240.0250.0260.02附表15国标考核记录表样品类型：空气分析时间：2015.1.23环境条件：20C50%RH方法依据：空气与废气监测分析方法第四

28、版仪器型号：PE900TECJC/SB-001分析方法：原子吸收分光光度法编号浓度（mg/L）稀释倍数K最终浓度（mg/L）BY14100950.4020.20.0804测定浓度均值(mg/L)0.0802标准样品值(mg/L)0.0788不确定度±0.0042BY14100950.4000.20.0804附表16标准曲线绘制原始记录表曲线名称：锰标准曲线曲线编号：样品类型：空气方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001绘制时间：2015.1.23环境条件：20°C50%RH标准溶液浓度：5.0mg/L定容

29、体积：100ml编号标液加入体积(ml)标准系列浓度(mg/L)吸光度备注10.000.00.00022.000.10.01734.000.20.03646.000.30.05358.000.40.069610.000.50.085a=0.0007b=0.170r=0.9994附表17检出限记录表样品类型：空气分析时间：2015.1.23环境条件：20C50%RH方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001编号空白值空白标准偏差斜率b仪器检出限方法检出限1-0.00072-0.00113-0.0014-0.00025-0.002

30、16-0.00097-0.00258-0.0020.00070.1700.012卩g/m30.012卩g/m39-0.002410-0.002511-0.001812-0.00213-0.001714-0.001215-0.002160.0011170.0005180.0008190.0011200.0013仪器检出限二空白标准偏差*3/b附表18回收率结果记录表样品类型：空气分析时间：2015.1.23环境条件：20°C50%RH方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB-001加标液浓度：5.0mg/L加标体积：1.00

31、ml加标量：5.0ug编号浓度(mg/L)定容体积（ml）含量（ug）回收率样品10.118505.90样品10.111505.55样品1加标0.2165010.80102.0样品1加标0.2175010.85回收率-（加标后测得含量-待测物含量）/加标量*100%附表19精密度记录表样品类型：空气分析时间：2015.1.23环境条件：20C50%RH方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB001样品编号：201501220011编号浓度（卩g/m3）平均浓度（卩g/m3）标准偏差RSD%10.230.240.014.420.2230.2440.2350.2460.25附表20国标考核记录表样品类型：空气分析时间：2015.1.23环境条件：20C50%RH方法依据：空气与废气监测分析方法第四版分析方法：原子吸收分光光度法仪器型号：PE900TECJC/SB001编号浓度（mg/L）稀释倍数K最终浓度（mg/L）BY14100930.2472.00.494测定浓度均值(mg/L)0.495标准样品值(mg/L)0.500不确定度±0.020BY14100930.2482.00.496附表21标准曲线绘制原始记录表曲线名称：镍标准曲线曲线编号：样品类型：空气方法依据：空气与废气监测分析方法第四