原子荧光光度法测汞探讨
摘要：随着食品卫生,环境保护,饮用水安全等问题的不断出现,痕量元素(砷、汞、铅)等的精确快速的检测日益受到重视，并成为环境监测中的优先项目。

近年来,氢化物原子荧光分光光度法具有灵敏度高,快速,选择性好,简便等特点,在痕量分析领域得到了广泛应用。

本文通过实验优化了检测条件，快速、准确地做好在氢化物原子荧光光度法应用于水中汞元素的测定工作。

关键词：环境监测；原子荧光光度法；痕量分析；汞
中国作为人口最多的国家,对食物和水中重金属含量进行分析研究,严格控制食品以及水中重金属含量,制定统一、方便、有效的分析测定标准及方法,保证人民生命安全和生活质量已迫在眉睫。

在环境监测中，汞在城市饮用水、地下水、地表水、水质周报中为必测项目。

下文通过实验优化了检测条件，快速、准确地做好在氢化物原子荧光光度法应用于水中汞元素的测定工作。

一、试验部分
（一）、主要仪器及测量条件
AFS-3100原子荧光光谱仪(北京科创海光仪器有限公司)。

高强度汞空心阴极灯（北京有色金属研究总院），大型气泡吸收管：10mL 测量条件见表1。

负高压（V）250 载气流量（mL/min）500
观测高度（mm）10 屏蔽气（mL/min）1000
灯电流（mA） 30 加热温度（℃）200
延迟时间(s) 3.0 读数方式峰面积
读数时间(s) 13.0 测量方法标准曲线法
（二）、试剂
本方法使用二次、去离子水和分析纯以上试剂。

浓硫酸、浓硝酸、高锰酸钾、重铬酸钾, 均为优级纯；盐酸经胺、氢氧化钠,分析纯；硼氢化钾,大于或等于95.0﹪。

1、载流溶液硝酸溶液（1+32）。

2、高锰酸钾溶液C(KMnO4 )=0.1mol／L,称取15.8g高锰酸钾,用水溶解并稀释到1000mL，过滤后，溶液贮存于棕色瓶中备用。

3、吸收液：临用前，移取5mL 0.1mol/L高锰酸钾溶液,用硫酸溶液（1+9）
稀释到1000mL。

4、10﹪盐酸经胺溶液：称取:10.0g盐酸经胺, 用水溶解并稀释到1000mL。

5、还原剂：0.5﹪硼氢化钾溶解于0.5﹪氢氧化钠溶液中。

6、0.5g／L重铬用载流溶液：称取0.5g重铬酸钾，重铬酸钾, 用载流溶液（1+32）HNO, 溶解并稀释到1000mg／L。

7、汞标准储备液：100mg／L(国家环境保护总局标准样品研究所)。

8、汞标准使用液：50g／L,临用前, 用0.5g／L重铬酸钾溶液逐级稀释汞储备液而成。

(三)、试验方法
1、采样
串联两支各装10mL吸收液的大型气泡吸收管，以0.3mL／min流量，采样50min。

2、标准曲线的绘制
（1）按表2配制标准序列，用吸收液稀释至刻度，摇匀放置10min。

表2 汞标准序列
瓶号0 1 2 3 4 5 6
汞浓度（g／L）0.00 0.10 0.20 0.50 1.00 1.50 2.00
（2）在各瓶中滴加10﹪盐酸经胺溶液将高锰酸钾还原为Mn2至紫红色完全褪去。

（3）按仪器测量条件测定标准系列,以荧光强度一汞浓度绘制标准曲线。

3.样品测定
采样后,将串联的两个吸收管中的吸收液移人25mL容量瓶中,用吸收液洗涤吸收管2-3次,洗涤液并人容量瓶中,用吸收液稀释至标线,摇匀,同标准曲线操作步骤测定样品的荧光强度,计算样品浓度。

二、结果与讨论
（一）、高锰酸钾浓度的选择
根据叶群峰等对高锰酸钾吸收气态汞传质反应研究，,不同浓度高锰酸钾溶液吸收汞的效率不同,在0.005mmo1／L范围内,随高锰酸钾浓度增加而汞吸收效率增加,当C（MnO4 - )大于0.5mmo1／L时,再增加高锰酸钾浓度并不能明显增加汞吸收效率,而高浓度的高锰酸钾和盐酸经胺会带人高试剂空白,降低检出限。

同时,硫酸溶液（1+9）对高锰酸钾溶液吸收汞的效率有明显增强作用。

因此,试验选择吸收液中高锰酸钾浓度为0.5mmo1／L ,汞吸收效率约为94﹪。

（二）灯电流的选择
灯电流的大小,代表了激发光源的强弱。

激发强度越大,灵敏度越高。

但灯电流大容易引起自吸,还会影响灯的使用寿命,试验选择灯电为30mA。

（三）硼氮化钾浓度的选择
硼氢化钾作为还原剂对汞的荧光强度的影响至关重要,载气流速一定时,
不同浓度的硼氢化钾还会影响到汞荧光信号的出峰时间和峰形。

本方法用0.50g/L 汞标准溶液,在无延迟时间内, 20s读数时内，对硼氢化钾浓度在0.1﹪-1.0﹪范围内进行了试验。

试验结果表明（见图1），在0.1﹪-0.5﹪范围内,
汞荧光信号随硼氢化钾浓度增加而增大,因为较低浓度的翻氢化钾不能将汞全部还原,并且会影响蒸汽发生效率；在0.5﹪-1.0﹪范围内,汞荧光信号随翻氢
化钾浓度增加而略有减小,因为较高浓度的硼氢化钾产生大量的氢,会稀释汞原子浓度,降低荧光信号,同时形成的缸氢焰会引起噪声干扰。

为了去除过多空白读数时间,试验选择延迟时间3s,读数时间13s。

图1荧光强度与硼氢化钾浓度关系图
（四）载气流速的选择
本方法在300mL/min-600mL/min进行了试验,结果表明,当载气流量为500mL/min时,汞具有较高的荧光强度和较好的精密度。

载气流量过低,则降低了
汞蒸气导人原子化器的速率,致使氢氢焰中汞的瞬间原子密度较低,荧光信号强度较弱。

载气流量太高时,则冲稀汞蒸气的浓度,降低荧光信号强度,使测定灵敏度降低。

此外,氢气流速还影响汞的荧光信号的形状,较高流速可以获得满意的峰形。

（五）方法的检出限
当采样体积为15L时，根据IUPAC规定,计算出本方法的检出限为0.018g/m3。

(六) 方法的精密度和准确度
分别对0.2g/L和1.0g/L的标准溶液重复测定11次,测童结果的相对标准偏差分别为2.5%和1.8%。

采集实际样品进行11次重复测定,测童结果的相对标准偏差为1.9%。

按同样方法进行加标回收试验,回收范围为88.5%-104%。

测定结果见表3。

图3 方法精密度和准确度的侧定
三、结论
KMnO4 -H2SO4液体吸收和原子荧光光谱法检测气态总汞是一种简便、快捷的方法。

选用优级纯试剂和合适的载流与高猛酸钾吸收液浓度,降低了空白。

通过优化灯电液、载气流速和硼氢化钾浓度,得到了比较好的检出限、精密度和回收率,适用于微量气汞的测定,满足空气与废气的监测需求。

对于高浓度汞的测定或者强还原性气体的测定,可以适当增加吸收液中高锰酸钾的浓度。

2、李嘉鹏（1977-），男，汉族，现供职于广东省深圳市龙岗区龙岗环境监测站。

3、刘宣彩（1984-)，男，汉族，江西赣州市人，助理工程师, 学士，现供职于深圳市龙岗区环境监测站,研究方向：环境工程、环境检测方向。

4、周波(1983-)男，汉族,湖南岳阳人，助理工程师，现供职单位深圳市龙岗区环境监测站,研究方向：环境。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。