论文部分内容阅读
摘要介绍了原子荧光光度计测定水中汞的影响因素及解决方法、注意事项
关键词原子荧光光度计影响因素
中图分类号： P111.45文献标识码： A
汞（Hg）及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积。进入水体的无机汞离子可转变为毒性更大的有机汞，经食物链进入人体，引起全身中毒。[1]因此，汞是我国污染排放总量控制中的重要指标之一。
冷原子吸收法、冷原子荧光法和原子荧光法是测定水中微量、痕量汞的特效方法，[2]虽然这几种方法都具有抗干扰能力强，灵敏度高的特点，但是原子荧光光度计的检出限比另两种更低，测量范围更大，因此在实际分析工作中常运用原子荧光光度计测量各种水质中的汞含量。
由于原子荧光光度计灵敏度很高，加之汞元素在水中是微量或痕量，极易挥发的特性，因此受到了各种因素的影响和干扰；分析人员应从实验用水、玻璃器皿、实验试剂、仪器条件等多方面来避免这些影响因素。
1 实验用水
实验用水的质量严重影响试剂空白的稳定，因此整个测定过程用水都要求用二次蒸馏水，其电阻值应在18MΩ以上，可以选用市售较好的实验室用超纯水机，其出水即可达到要求。
2 玻璃量器
原子荧光光度计测汞时所用的玻璃容器及各移液管、刻度管等所有量器使用前均需全部在（1+1）的硝酸溶液中浸泡12小时以上，然后用自来水清洗，最后要用二次蒸馏水冲洗干净备用。若各量器清洗不净，引进污染，就会直接造成实验空白值增高，导致实验失败。因此，此过程不可省略，必须严格执行。但需注意一点，浸泡各玻璃量器的酸液需单独配置、使用，并及时更换，且玻璃量器禁止与其他分析项目的量器混用，以免造成交叉污染，影响测定。
3 试剂的影响
3.1实验用酸
此实验中除浸泡玻璃量器的酸为分析纯，其他酸均为优级纯及以上。依据原子荧光光度计测定原理，其反应是在酸性介质中完成的，即5%盐酸载液，若酸的纯度降低或含有其他杂质，便会导致空白增高、波动大，甚至上机时的荧光强度能超过1000或更多，使实验无法进行。
实验中如果出现空白过大，并且已排除实验用水、玻璃量器、仪器等原因，应考虑调换所用的酸，经调换合格酸液后，空白即回复正常。建议有条件实验室，在此实验中可全部选用优级纯的酸，因为水中汞大多是微量或痕量的，某一步的影响，可能会造成最终结果的严重偏离。
特别注意，每批实验用酸均应进行空白测试，荧光强度不达标，不能使用。并且，实验中载液、样品处理、校准曲线配制要保持用同一批、同一瓶酸，使实验用酸的影响降到最低。
3.2还原剂
一般荧光光度计使用的还原剂是硼氢化钾-氢氧化钾或硼氢化钠-氢氧化钠。其配置的浓度大小和保存的时间长短都会使荧光强度大幅波动，因此其配制和保存应注意以下几点：⑴由于硼氢化钾（钠）浓度越大，越容易产生过多的氢,并引起液相、气相干扰，灵敏度降低,因此还原剂中硼氢化钾（钠）浓度尽量保持低浓度⑵低浓度的硼氢化钾（钠）需加入氢氧化钾（钠）来固定，但氢氧化钾（钠）加入量太大则破坏酸性反应介质，因此配制时应掌握好两者比例。⑶经笔者实践，按照2%（W/V）硼氢化钠与5%氢氧化钠的比例进行配置即能滿足日常汞元素测量。⑷配制时需将硼氢化钠放入已溶解的氢氧化钠溶液中，因氢氧化钠对硼氢化钠起到保存剂的作用，否则硼氢化钠溶于水后剧烈反应生成氢气使其还原能力降低，从而影响对样品的还原作用。⑸还原剂腐蚀性强，但稳定性差，冰箱保存约2～3天，因此，要求临用现配。⑹硼氢化钠易潮解，潮解便失效，应在干燥器内保存。⑺配制好的还原剂应装入细口瓶中，减少与空气的接触面，减少环境对其污染。
4 仪器因素
4.1 仪器条件
笔者所操作仪器为北京科创海光仪器有限公司生产的原子荧光光度计AFS-230E双道原子荧光光度计，含自动进样系统，依据相关标准及仪器分析方法手册，经反复试验，确定了如下图表的汞测试条件：
光电倍增管负高压 280V NaBH4浓度 0.2%
总灯电流 15mA 原子化高度 10mm
辅助灯电流 0mA 读数时间 10s
载气流量（Ar气） 400mL/min 延迟时间 1s
屏蔽气流量（Ar气） 1000mL/min 测量方式 峰面积
[3]
4.2 仪器使用与维护
原子荧光光度计测汞时应每次提前开机预热，因为汞灯是阳极灯，容易受到外界温度、湿度的影响，致使检测时的荧光强度易发生漂移，若提前预热好，便可消除漂移现象。所以，分析汞时，要按照开机程序开机，并要求在测量模式下运行才能真正的达到预热效果。特别注意，在开机前需调好原子化高度然后再开机，元素灯亮后，必须重新调整“光斑”，将元素灯调整在最佳位置，再点火。否则，会因为元素灯位置不对，空白荧光强度变高，影响测定结果。
原子荧光光度计每次使用完毕后要严格按以下步骤清洗管路：⑴在样品测试状态下，让载流液和还原剂进入管路进行残留样品清洗，直至荧光强度值稳定⑵将载液进样毛细管和还原剂进样毛细管放入纯水中运行，洗掉管路中残液，直至荧光强度稳定⑶最后，将两毛细管置于空气中，运行至残液全部流出几乎无积液。关机，打开泵压块，并把二级气液分离器中积液倒出。
若不进行这一操作，就可能产生模拟图形为驼峰或波浪峰、还原管路堵塞等现象，无法正常工作，减少仪器使用寿命。
5 校准曲线
样品测定时应根据仪器灵敏度及样品的大约含量选择适合的校准曲线范围，使样品最终测定值能在所选曲线范围内，进而得出准确的结果，不会因为曲线范围不合适导致实验失败。
鉴于汞元素的特殊性，建议校准曲线每次现配，并与样品使用用一批试剂，同一时间段测量，以保证结果的准确度。因为其标准系列随时间变化浓度逐渐降低，整体线性也越来越差，所以校准曲线应保持与样品同步测量。
6 实验环境
汞普遍存在于我们生活的环境当中，并且在室温大于30℃时，几乎全部挥发到空气当中。因此，我们实验室中日光灯的照射、分析人员所使用的化妆品、或破碎的温度计、或排气不畅等等原因均可对实验造成影响。可采取加大排放量，严格控制室温，分析操作人不擦化妆品等措施来降低这些环境影响因素。
[1]国家环保总局《水和废水监测分析方法》编委会，水和废水监测分析方法（第四版）增补版.北京：中国环境科学出版社，2002
[2]国家环保总局《水和废水监测分析方法》编委会，水和废水监测分析方法（第四版）增补版.北京：中国环境科学出版社，2002
[3]北京海光仪器公司（内部资料）.原子荧光光度计分析方法手册[M].2011
关键词原子荧光光度计影响因素
中图分类号： P111.45文献标识码： A
汞（Hg）及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积。进入水体的无机汞离子可转变为毒性更大的有机汞，经食物链进入人体，引起全身中毒。[1]因此，汞是我国污染排放总量控制中的重要指标之一。
冷原子吸收法、冷原子荧光法和原子荧光法是测定水中微量、痕量汞的特效方法，[2]虽然这几种方法都具有抗干扰能力强，灵敏度高的特点，但是原子荧光光度计的检出限比另两种更低，测量范围更大，因此在实际分析工作中常运用原子荧光光度计测量各种水质中的汞含量。
由于原子荧光光度计灵敏度很高，加之汞元素在水中是微量或痕量，极易挥发的特性，因此受到了各种因素的影响和干扰；分析人员应从实验用水、玻璃器皿、实验试剂、仪器条件等多方面来避免这些影响因素。
1 实验用水
实验用水的质量严重影响试剂空白的稳定，因此整个测定过程用水都要求用二次蒸馏水，其电阻值应在18MΩ以上，可以选用市售较好的实验室用超纯水机，其出水即可达到要求。
2 玻璃量器
原子荧光光度计测汞时所用的玻璃容器及各移液管、刻度管等所有量器使用前均需全部在（1+1）的硝酸溶液中浸泡12小时以上，然后用自来水清洗，最后要用二次蒸馏水冲洗干净备用。若各量器清洗不净，引进污染，就会直接造成实验空白值增高，导致实验失败。因此，此过程不可省略，必须严格执行。但需注意一点，浸泡各玻璃量器的酸液需单独配置、使用，并及时更换，且玻璃量器禁止与其他分析项目的量器混用，以免造成交叉污染，影响测定。
3 试剂的影响
3.1实验用酸
此实验中除浸泡玻璃量器的酸为分析纯，其他酸均为优级纯及以上。依据原子荧光光度计测定原理，其反应是在酸性介质中完成的，即5%盐酸载液，若酸的纯度降低或含有其他杂质，便会导致空白增高、波动大，甚至上机时的荧光强度能超过1000或更多，使实验无法进行。
实验中如果出现空白过大，并且已排除实验用水、玻璃量器、仪器等原因，应考虑调换所用的酸，经调换合格酸液后，空白即回复正常。建议有条件实验室，在此实验中可全部选用优级纯的酸，因为水中汞大多是微量或痕量的，某一步的影响，可能会造成最终结果的严重偏离。
特别注意，每批实验用酸均应进行空白测试，荧光强度不达标，不能使用。并且，实验中载液、样品处理、校准曲线配制要保持用同一批、同一瓶酸，使实验用酸的影响降到最低。
3.2还原剂
一般荧光光度计使用的还原剂是硼氢化钾-氢氧化钾或硼氢化钠-氢氧化钠。其配置的浓度大小和保存的时间长短都会使荧光强度大幅波动，因此其配制和保存应注意以下几点：⑴由于硼氢化钾（钠）浓度越大，越容易产生过多的氢,并引起液相、气相干扰，灵敏度降低,因此还原剂中硼氢化钾（钠）浓度尽量保持低浓度⑵低浓度的硼氢化钾（钠）需加入氢氧化钾（钠）来固定，但氢氧化钾（钠）加入量太大则破坏酸性反应介质，因此配制时应掌握好两者比例。⑶经笔者实践，按照2%（W/V）硼氢化钠与5%氢氧化钠的比例进行配置即能滿足日常汞元素测量。⑷配制时需将硼氢化钠放入已溶解的氢氧化钠溶液中，因氢氧化钠对硼氢化钠起到保存剂的作用，否则硼氢化钠溶于水后剧烈反应生成氢气使其还原能力降低，从而影响对样品的还原作用。⑸还原剂腐蚀性强，但稳定性差，冰箱保存约2～3天，因此，要求临用现配。⑹硼氢化钠易潮解，潮解便失效，应在干燥器内保存。⑺配制好的还原剂应装入细口瓶中，减少与空气的接触面，减少环境对其污染。
4 仪器因素
4.1 仪器条件
笔者所操作仪器为北京科创海光仪器有限公司生产的原子荧光光度计AFS-230E双道原子荧光光度计，含自动进样系统，依据相关标准及仪器分析方法手册，经反复试验，确定了如下图表的汞测试条件：
光电倍增管负高压 280V NaBH4浓度 0.2%
总灯电流 15mA 原子化高度 10mm
辅助灯电流 0mA 读数时间 10s
载气流量（Ar气） 400mL/min 延迟时间 1s
屏蔽气流量（Ar气） 1000mL/min 测量方式 峰面积
[3]
4.2 仪器使用与维护
原子荧光光度计测汞时应每次提前开机预热，因为汞灯是阳极灯，容易受到外界温度、湿度的影响，致使检测时的荧光强度易发生漂移，若提前预热好，便可消除漂移现象。所以，分析汞时，要按照开机程序开机，并要求在测量模式下运行才能真正的达到预热效果。特别注意，在开机前需调好原子化高度然后再开机，元素灯亮后，必须重新调整“光斑”，将元素灯调整在最佳位置，再点火。否则，会因为元素灯位置不对，空白荧光强度变高，影响测定结果。
原子荧光光度计每次使用完毕后要严格按以下步骤清洗管路：⑴在样品测试状态下，让载流液和还原剂进入管路进行残留样品清洗，直至荧光强度值稳定⑵将载液进样毛细管和还原剂进样毛细管放入纯水中运行，洗掉管路中残液，直至荧光强度稳定⑶最后，将两毛细管置于空气中，运行至残液全部流出几乎无积液。关机，打开泵压块，并把二级气液分离器中积液倒出。
若不进行这一操作，就可能产生模拟图形为驼峰或波浪峰、还原管路堵塞等现象，无法正常工作，减少仪器使用寿命。
5 校准曲线
样品测定时应根据仪器灵敏度及样品的大约含量选择适合的校准曲线范围，使样品最终测定值能在所选曲线范围内，进而得出准确的结果，不会因为曲线范围不合适导致实验失败。
鉴于汞元素的特殊性，建议校准曲线每次现配，并与样品使用用一批试剂，同一时间段测量，以保证结果的准确度。因为其标准系列随时间变化浓度逐渐降低，整体线性也越来越差，所以校准曲线应保持与样品同步测量。
6 实验环境
汞普遍存在于我们生活的环境当中，并且在室温大于30℃时，几乎全部挥发到空气当中。因此，我们实验室中日光灯的照射、分析人员所使用的化妆品、或破碎的温度计、或排气不畅等等原因均可对实验造成影响。可采取加大排放量，严格控制室温，分析操作人不擦化妆品等措施来降低这些环境影响因素。
[1]国家环保总局《水和废水监测分析方法》编委会，水和废水监测分析方法（第四版）增补版.北京：中国环境科学出版社，2002
[2]国家环保总局《水和废水监测分析方法》编委会，水和废水监测分析方法（第四版）增补版.北京：中国环境科学出版社，2002
[3]北京海光仪器公司（内部资料）.原子荧光光度计分析方法手册[M].2011