论文部分内容阅读
摘要：原子吸收法（FAAS）在测定时容易受雾化效率和气体的稀释作用等因素的影响，使痕量样品的分析产生困难。本文根据多年工作经验，主要对废水中的镉进行检测研究。
关键词：原子吸收光谱法；镉检测
一、火焰原子吸收光谱法的发展
刘兆明等人[1]在对地表水的研究中，以双缝石英管对镉进行捕集，痕量镉的测试灵敏度较常规测试提升了两级，镉元素的检出下限也下降至 2.23×10- 5μg0mL–1。赵志宾等[2]在对煤中镉含量测试进行了测试，镉的回收率在 95-104%间。而在检测过程中，人们还常对样品进行处理，来提升火焰原子吸收法的灵敏度。在研究中人们会用萃取法提升镉的浓度，有研究报道用DDTC或者A PDC将镉进行螯合后，用四氯化碳将螯合物进行萃取，然后进行镉元素含量的检测[3、4]还有报道用碘络合镉，随后用M IBK进行萃取，后进行镉元素含量的检测[5]。周敏等[7]在其研究中采用MIBK以及TOA对碘络合的镉进行萃取，随后的测试结果的偏差仅在2.6-4.5%间，镉的回收率在 94-100%间。
二、实验部分
（1）仪器、试剂及试样
SP-3520AAPC型原子吸收分光光度计；HL-1型镉的空心阴极灯。镉标准溶液（浓度为1000mg/L，微孔滤膜，孔径0.48m；硝酸（优级纯）。实验用水为二次蒸馏水。废水样品为工业废水。
（2）仪器工作条件
SP-3520AAPC型原子吸收分光光度计测定镉试液最优参数如表1所示。
表1 仪器工作条件
（3）标准工作溶液的配制
在100mL容量瓶中，用1十499的硝酸溶液稀释中间标准溶液（用1+499的硝酸溶液稀释镉标准溶液，得到浓度为10mg/L），配制标准工作溶液，得到标准工作溶液系列浓度为0.020，0.050，0.10，0.25、0.50mg/L。
（4）实验方法
1.试样的制备和测定
被测样品按照参考文献[8]幻标准前处理，过滤后，用不开氘灯和开氘灯两种方法对样品进行上机测定【9】。
2.校准曲线及样品测定
用水和+499的硝酸分别做空白溶液，调零，然后在2.2节仪器工作条件下测定所配制标准工作溶液的吸光度，随着锦浓度的增加，其吸光度也增加，得到镉浓度和吸光度的线性关系，计算其线性回归方程并绘制校准曲线。取需测定的镉试样溶液，测定其吸光度值，代人回归方程中求得试样溶液中镉的含量。
三、结果与讨论
（1）校准曲线测试结果
随着镉浓度的增加，经原子吸收分光光度仪测定得到的吸光度值也逐渐增加。在0.020-0.50mg/L的范围内，不开氘灯和开氘灯时，镉测定的校准曲线结果如表2所示。
表2 校准曲线测定结果
根据以上线性测定实验结果，表明无论氘灯是否开启，镉浓度在0.020-0.50mg/L范围内具有良好的線性关系。
（2）精密度测试结果比较
实验对0.05mg/L和0.lmg/L的含镉样品分别用不开氘灯和开氘灯方法进行了6次测定。如下表3的测试
结果显示，在不开气灯和开氘灯的情况下，其RSD值均满足测试的要求，但不开氘灯时的测试含量明显比开氘灯时测试的高。
表3 仪器在不开氘灯和开汽灯条件下精密度测试结果
（3）方法检出限评价结果比较
在火焰原子吸收光谱法分析中，根据检出限定义[10]，在实验条件下测试并计算出本方法不开氘灯时的检出限为0.01mg/L，，开氘灯时的检出限为0.0042mg/L。
由于含有大量盐，直接测定时存在着严重的背景吸收，影响测定结果准确性，同时也降低了灵敏度。
（4）两种方法对不同浓度锡样品测试结果的影响
依据GB7475-1987标准规定[8]，如果样品溶液中含盐量高，特征谱线又低于350nm时（镉的特征谱线是228.8nm），可能出现非特征吸收。根据生产所需要的水质情况，确定镉的实际浓度为0.0500mg/L和0.0800mg/L，改变氯离子的浓度，测试不开氘灯和开氘灯对测定的影响，所得数据如下表4所示。
表4 实际总锡浓度为0.0500 m留L和0.0800 mg/L的不同氯离子浓度溶液的测试结果
图1 不开氘灯时（A）和开氘灯时（B）氯离子浓度与测定结果相对误差的关系
不开氘灯时，测定结果相对误差大，最高达到470%。所测定的数据没有实际应用价值。而且可以发现，无论总镉浓度为0.05mg/L或0.08mg/L时，随氯离子浓度的增大，相对误差均逐渐增大。
此结果表明含盐量与总镉测定的相对误差的绝对值呈一定的关系。同时当实际总镉浓度较大时，测定值受含盐量的影响较小；实际总镉较小时，测定值受含盐量的影响较大。
图1结果表明，开氘灯时，总镉测定误差相对较小，其在横坐标上下波动。说明氘灯可以一定程度上屏蔽掉含盐量对总镉测定的影响。当实际总镉较小时，相对误差波动较大，实际总镉较大时，相对误差波动较小。
（5）准确度测试结果比较
经测定，样品中氯化钠浓度为50000mg/L，进一步对上述废水样品进行加标回收实验研究，在不开氘灯和开氘灯情况下的测试结果如表5所示。
表5 不开氘灯和开汽灯加标回收实验测定结果（n=6）
以上测试结果表明不开气灯时，回收率远超出了可信的范围；而开氘灯时的回收率均在84.2%-102.5%之间，能够满足分析的要求。
四、结束语
通过多次实验，对比了不开氘灯和开氘灯对测试结果的影响。实验结果证明，开氘灯进行扣背景测定数据误差比不开氘灯小。在开氘灯时测定水样相对误差在8.20%以内，回收率在84.2%-102.5%之间，检出限低，灵敏度高，数据有一定的可信度。因此，氘灯背景扣除法是一种值得推荐的测定高含盐废水中总镉的方法。
参考文献：
[1]刘兆明，赵爱华.捕集q释放原子吸收光谱法测定痕量PbqCd 的研究[J].化学分析计量，2001，10（2）：16-17.
[2]赵志宾，赵文霞，张 雷.导数-原子捕集联用火焰原子吸收法测定粉煤灰中镉[J].地质找矿论丛，2004，19（B12）：187-190.
[3]吕跃明.萃取富集火焰原子吸收法测定香菇棒中的铅镉[J].四川环境，2005，24（4）：47248，86.
[4]楼树青，于维森，于红卫.络合萃取原子吸收光谱法测定水中镉[J].预防医学论坛，2006，12（4）：456-457.
[5]潘锦武.萃取火焰原子吸收光谱法同时测定食品中痕量铅和镉[J].中国卫生检验杂志，2005，15（8）：940-941.
[6]周 敏.萃取火焰原子吸收法同时测定土壤及蔬菜中痕量铅和镉的条件[J].环境科学与管理，2006，31（3）：49-51.
[7]黄仙花.原子吸收法测定污水中锅的方法研究.
[8]中华人民共和国国家标准.水质桐、锌、铅、锅的刹定：原子吸收分光光度法[S].GB/T 7475-1987.北京：中国标准出版社，1987.49-55.
[9]孙汉文.原子吸收光语技术〔M].北京：中国科学技术出版社，1992.234-237.
[10]国家环保局.水和废水监浏分析方法「M].第3版.北京：中国科学出版社，1989.28-29.
关键词：原子吸收光谱法；镉检测
一、火焰原子吸收光谱法的发展
刘兆明等人[1]在对地表水的研究中，以双缝石英管对镉进行捕集，痕量镉的测试灵敏度较常规测试提升了两级，镉元素的检出下限也下降至 2.23×10- 5μg0mL–1。赵志宾等[2]在对煤中镉含量测试进行了测试，镉的回收率在 95-104%间。而在检测过程中，人们还常对样品进行处理，来提升火焰原子吸收法的灵敏度。在研究中人们会用萃取法提升镉的浓度，有研究报道用DDTC或者A PDC将镉进行螯合后，用四氯化碳将螯合物进行萃取，然后进行镉元素含量的检测[3、4]还有报道用碘络合镉，随后用M IBK进行萃取，后进行镉元素含量的检测[5]。周敏等[7]在其研究中采用MIBK以及TOA对碘络合的镉进行萃取，随后的测试结果的偏差仅在2.6-4.5%间，镉的回收率在 94-100%间。
二、实验部分
（1）仪器、试剂及试样
SP-3520AAPC型原子吸收分光光度计；HL-1型镉的空心阴极灯。镉标准溶液（浓度为1000mg/L，微孔滤膜，孔径0.48m；硝酸（优级纯）。实验用水为二次蒸馏水。废水样品为工业废水。
（2）仪器工作条件
SP-3520AAPC型原子吸收分光光度计测定镉试液最优参数如表1所示。
表1 仪器工作条件
（3）标准工作溶液的配制
在100mL容量瓶中，用1十499的硝酸溶液稀释中间标准溶液（用1+499的硝酸溶液稀释镉标准溶液，得到浓度为10mg/L），配制标准工作溶液，得到标准工作溶液系列浓度为0.020，0.050，0.10，0.25、0.50mg/L。
（4）实验方法
1.试样的制备和测定
被测样品按照参考文献[8]幻标准前处理，过滤后，用不开氘灯和开氘灯两种方法对样品进行上机测定【9】。
2.校准曲线及样品测定
用水和+499的硝酸分别做空白溶液，调零，然后在2.2节仪器工作条件下测定所配制标准工作溶液的吸光度，随着锦浓度的增加，其吸光度也增加，得到镉浓度和吸光度的线性关系，计算其线性回归方程并绘制校准曲线。取需测定的镉试样溶液，测定其吸光度值，代人回归方程中求得试样溶液中镉的含量。
三、结果与讨论
（1）校准曲线测试结果
随着镉浓度的增加，经原子吸收分光光度仪测定得到的吸光度值也逐渐增加。在0.020-0.50mg/L的范围内，不开氘灯和开氘灯时，镉测定的校准曲线结果如表2所示。
表2 校准曲线测定结果
根据以上线性测定实验结果，表明无论氘灯是否开启，镉浓度在0.020-0.50mg/L范围内具有良好的線性关系。
（2）精密度测试结果比较
实验对0.05mg/L和0.lmg/L的含镉样品分别用不开氘灯和开氘灯方法进行了6次测定。如下表3的测试
结果显示，在不开气灯和开氘灯的情况下，其RSD值均满足测试的要求，但不开氘灯时的测试含量明显比开氘灯时测试的高。
表3 仪器在不开氘灯和开汽灯条件下精密度测试结果
（3）方法检出限评价结果比较
在火焰原子吸收光谱法分析中，根据检出限定义[10]，在实验条件下测试并计算出本方法不开氘灯时的检出限为0.01mg/L，，开氘灯时的检出限为0.0042mg/L。
由于含有大量盐，直接测定时存在着严重的背景吸收，影响测定结果准确性，同时也降低了灵敏度。
（4）两种方法对不同浓度锡样品测试结果的影响
依据GB7475-1987标准规定[8]，如果样品溶液中含盐量高，特征谱线又低于350nm时（镉的特征谱线是228.8nm），可能出现非特征吸收。根据生产所需要的水质情况，确定镉的实际浓度为0.0500mg/L和0.0800mg/L，改变氯离子的浓度，测试不开氘灯和开氘灯对测定的影响，所得数据如下表4所示。
表4 实际总锡浓度为0.0500 m留L和0.0800 mg/L的不同氯离子浓度溶液的测试结果
图1 不开氘灯时（A）和开氘灯时（B）氯离子浓度与测定结果相对误差的关系
不开氘灯时，测定结果相对误差大，最高达到470%。所测定的数据没有实际应用价值。而且可以发现，无论总镉浓度为0.05mg/L或0.08mg/L时，随氯离子浓度的增大，相对误差均逐渐增大。
此结果表明含盐量与总镉测定的相对误差的绝对值呈一定的关系。同时当实际总镉浓度较大时，测定值受含盐量的影响较小；实际总镉较小时，测定值受含盐量的影响较大。
图1结果表明，开氘灯时，总镉测定误差相对较小，其在横坐标上下波动。说明氘灯可以一定程度上屏蔽掉含盐量对总镉测定的影响。当实际总镉较小时，相对误差波动较大，实际总镉较大时，相对误差波动较小。
（5）准确度测试结果比较
经测定，样品中氯化钠浓度为50000mg/L，进一步对上述废水样品进行加标回收实验研究，在不开氘灯和开氘灯情况下的测试结果如表5所示。
表5 不开氘灯和开汽灯加标回收实验测定结果（n=6）
以上测试结果表明不开气灯时，回收率远超出了可信的范围；而开氘灯时的回收率均在84.2%-102.5%之间，能够满足分析的要求。
四、结束语
通过多次实验，对比了不开氘灯和开氘灯对测试结果的影响。实验结果证明，开氘灯进行扣背景测定数据误差比不开氘灯小。在开氘灯时测定水样相对误差在8.20%以内，回收率在84.2%-102.5%之间，检出限低，灵敏度高，数据有一定的可信度。因此，氘灯背景扣除法是一种值得推荐的测定高含盐废水中总镉的方法。
参考文献：
[1]刘兆明，赵爱华.捕集q释放原子吸收光谱法测定痕量PbqCd 的研究[J].化学分析计量，2001，10（2）：16-17.
[2]赵志宾，赵文霞，张 雷.导数-原子捕集联用火焰原子吸收法测定粉煤灰中镉[J].地质找矿论丛，2004，19（B12）：187-190.
[3]吕跃明.萃取富集火焰原子吸收法测定香菇棒中的铅镉[J].四川环境，2005，24（4）：47248，86.
[4]楼树青，于维森，于红卫.络合萃取原子吸收光谱法测定水中镉[J].预防医学论坛，2006，12（4）：456-457.
[5]潘锦武.萃取火焰原子吸收光谱法同时测定食品中痕量铅和镉[J].中国卫生检验杂志，2005，15（8）：940-941.
[6]周 敏.萃取火焰原子吸收法同时测定土壤及蔬菜中痕量铅和镉的条件[J].环境科学与管理，2006，31（3）：49-51.
[7]黄仙花.原子吸收法测定污水中锅的方法研究.
[8]中华人民共和国国家标准.水质桐、锌、铅、锅的刹定：原子吸收分光光度法[S].GB/T 7475-1987.北京：中国标准出版社，1987.49-55.
[9]孙汉文.原子吸收光语技术〔M].北京：中国科学技术出版社，1992.234-237.
[10]国家环保局.水和废水监浏分析方法「M].第3版.北京：中国科学出版社，1989.28-29.