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【摘 要】用石墨炉原子吸收分光光度法对不同水中铅样品进行测定。通过绘制灰化温度-吸光度曲线和原子化温度-吸光度曲线,确定了石墨炉原子吸收法测定水中铅时的最佳灰化温度300℃ 和最佳原子化温度1000℃,结果表明,采用合适的仪器和石墨管升温程序条件,测定的精密度和准确度好,能满足水中测量样品的分析。
【关键词】石墨炉原子吸收光谱法;铅;精密度;测定
引言
有害金属是对环境质量影响极大的物质,国家标准中对其有严格的规定。铅是主要的环境污染物,世界卫生组织规定生活饮用水铅的含量不得超过0.01g/mL。食品中铅含量过高,会导致贫血和神经失调。因此,需要进行铅测定。本实验对样品加一定量的硝酸酸化,经过适当稀释,直接注入石墨炉进行铅的测定,对石墨炉的灰化温度、原子温度进行试验,确定了测试的最佳条件,并做了精密度及准确度的测定。
1.实验部分
1.1主要仪器及试剂
石墨炉原子吸收仪器型号是ICE3500;铅空心阴极灯。
浓硝酸为优级纯;实验用水为超纯水。
国家标样所购买的1mg/mL的铅标准溶液。
1.2 ICE 3500 原子吸收光谱仪简介
ICE3500原子吸收仪是一种高性能、双火焰/石墨炉原子化器、双光束原子吸收光谱仪。ICE 3500 原子吸收仪提供出色的性能、灵活性和易用性。 独特的双原子化器设计可实现火焰和石墨炉分析之间的自动、高效、安全的切换。 优良的光学系统、创新的设计和背景校正准确度使分析性能得到了可靠的保证。石墨炉原子吸收仪广泛应用于材料科学、生命科学、空间技术等领域中对不透明物质中金属元素的分析,同时还可应用于食品、药品、自然环境中的微量重金属元素的检测。
1.3.玻璃器皿的处理
为确保测定结果的准确性,所用玻璃器皿均用10% HNO3浸泡24h以上,再用去离子水反复冲洗,最后用超纯水冲洗晾干后使用。
1.4石墨炉测定条件
1.5灰化曲线及原子化曲线的绘制
先按表2参数设定石墨炉升温程序测定铅,灰化温度的测试范围从150℃~450℃,然后其他条件不变,仅改变灰化温度,测定浓度为 20. 0 μg/L 铅标准样品的吸光度,绘制灰化温度-吸光度曲线。原子化温度的测试范围从600℃ ~1200℃,其他条件不变,仅改变原子化温度,测定浓度为 20. 0 μg/L铅标准样品的吸光度,绘制原子化-吸光度曲线。
1.6校准工作曲线的绘制
以1%的优级纯硝酸做空白稀释液,由自动进样器将20. 0μg/mL铅标准使用液稀释成相应的标准系列溶液2.5,5.0,7.5,10.0,20. 0 μg/L ,进样测定吸光值并绘制校准工作曲线。
2.实验结果
2.1石墨炉最佳测试条件的实验结果
(1)灰化温度的确定。灰化温度的测试范围从150℃~450℃,吸光值结果见图1。灰化温度在300℃ 时,吸光值最高,大于300℃,吸光值开始下降。因此选择300℃作为最佳灰化温度。
(2)原子化温度的确定。原子化温度的测试范围从600℃ ~1200℃,吸光值结果见图 2。从图中可以看出原子化温度在1000℃时,吸光值最高。低于1000℃,铅元素不能完全原子化;高于1000℃,则吸光度基本不变,并且实验中发现,在大于1000℃的原子化温度下,石墨管的寿命大大缩短。还有研究表明加热过程中有时会生成碳化物,为防碳粉飞溅,所以原子化温度也不可过高 。因此在保证元素完全原子化的前提下,应尽量选择较低的原子化温度,1000℃作为原子化温度最佳。
2.2校准工作曲线
因采用固定体积,自动进样器自动稀释法做标准曲线,故只需配置最高浓度的标准溶液。临用前将1mg/mL铅标准储备液用超纯水配置的1%优级纯硝酸分级稀释为铅20.0μg/L的标准溶液,将以上标准溶液倒入进样标样杯中,按石墨炉最佳测试条件测定铅校准工作曲线,结果见表3
由表3实验结果表明,铅在标准工作曲线浓度范围内线性良好。
2.3精密度和准确度
(1)相对标准偏差(RSD)的测定。不同铅含量样品相对标准偏差(RSD)的测定,连续测定6次,结果RSD(%)见表4。
(2)样品加标回收率。在100.0mL试液中分别加入1.0mL的10.0μg/L铅标准溶液,进行回收率试验,实验结果见表5。
从表4和表5实验结果看,铅的加标回收率为 96.5%~101.1%,测定的相对标准偏差均小于4%,符合分析测试要求。
3.结束语
(1)本方法确定了石墨炉原子吸收法测定金属铅的最佳灰化温度为300℃,最佳原子化温度为1000℃。
(2)本方法测定水中铅,铅浓度在0 ~ 20. 00 μg/L范围内线性良好,精密度及准确度均能满足分析要求。
参考文献
[1]钟陶陶.石墨炉原子吸收法测定空气中铅和镉[J].化学工程师,2019(8).
[2]陈利平,张志勇,張宏雨,etal.石墨炉原子吸收法测定草莓中铅的方法优化[J].食品安全质量检测学报,2019(10):3202-3208.
[3]唐懿,李贵友,杨微.半消解悬浮液进样测定粮食样品中镉、铅、总砷含量[J].粮油食品科技,2019(2):45-49.
[5]步艳艳,任红敏,刘晓慧.荆芥不同部位3种重金属元素含量的比较分析[J].河北大学学报:自然科学版,2019,39(2):152-158.
[6]韩建霞.微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定鸡蛋中的铅[J].兽医导刊,2019(11).
【关键词】石墨炉原子吸收光谱法;铅;精密度;测定
引言
有害金属是对环境质量影响极大的物质,国家标准中对其有严格的规定。铅是主要的环境污染物,世界卫生组织规定生活饮用水铅的含量不得超过0.01g/mL。食品中铅含量过高,会导致贫血和神经失调。因此,需要进行铅测定。本实验对样品加一定量的硝酸酸化,经过适当稀释,直接注入石墨炉进行铅的测定,对石墨炉的灰化温度、原子温度进行试验,确定了测试的最佳条件,并做了精密度及准确度的测定。
1.实验部分
1.1主要仪器及试剂
石墨炉原子吸收仪器型号是ICE3500;铅空心阴极灯。
浓硝酸为优级纯;实验用水为超纯水。
国家标样所购买的1mg/mL的铅标准溶液。
1.2 ICE 3500 原子吸收光谱仪简介
ICE3500原子吸收仪是一种高性能、双火焰/石墨炉原子化器、双光束原子吸收光谱仪。ICE 3500 原子吸收仪提供出色的性能、灵活性和易用性。 独特的双原子化器设计可实现火焰和石墨炉分析之间的自动、高效、安全的切换。 优良的光学系统、创新的设计和背景校正准确度使分析性能得到了可靠的保证。石墨炉原子吸收仪广泛应用于材料科学、生命科学、空间技术等领域中对不透明物质中金属元素的分析,同时还可应用于食品、药品、自然环境中的微量重金属元素的检测。
1.3.玻璃器皿的处理
为确保测定结果的准确性,所用玻璃器皿均用10% HNO3浸泡24h以上,再用去离子水反复冲洗,最后用超纯水冲洗晾干后使用。
1.4石墨炉测定条件
1.5灰化曲线及原子化曲线的绘制
先按表2参数设定石墨炉升温程序测定铅,灰化温度的测试范围从150℃~450℃,然后其他条件不变,仅改变灰化温度,测定浓度为 20. 0 μg/L 铅标准样品的吸光度,绘制灰化温度-吸光度曲线。原子化温度的测试范围从600℃ ~1200℃,其他条件不变,仅改变原子化温度,测定浓度为 20. 0 μg/L铅标准样品的吸光度,绘制原子化-吸光度曲线。
1.6校准工作曲线的绘制
以1%的优级纯硝酸做空白稀释液,由自动进样器将20. 0μg/mL铅标准使用液稀释成相应的标准系列溶液2.5,5.0,7.5,10.0,20. 0 μg/L ,进样测定吸光值并绘制校准工作曲线。
2.实验结果
2.1石墨炉最佳测试条件的实验结果
(1)灰化温度的确定。灰化温度的测试范围从150℃~450℃,吸光值结果见图1。灰化温度在300℃ 时,吸光值最高,大于300℃,吸光值开始下降。因此选择300℃作为最佳灰化温度。
(2)原子化温度的确定。原子化温度的测试范围从600℃ ~1200℃,吸光值结果见图 2。从图中可以看出原子化温度在1000℃时,吸光值最高。低于1000℃,铅元素不能完全原子化;高于1000℃,则吸光度基本不变,并且实验中发现,在大于1000℃的原子化温度下,石墨管的寿命大大缩短。还有研究表明加热过程中有时会生成碳化物,为防碳粉飞溅,所以原子化温度也不可过高 。因此在保证元素完全原子化的前提下,应尽量选择较低的原子化温度,1000℃作为原子化温度最佳。
2.2校准工作曲线
因采用固定体积,自动进样器自动稀释法做标准曲线,故只需配置最高浓度的标准溶液。临用前将1mg/mL铅标准储备液用超纯水配置的1%优级纯硝酸分级稀释为铅20.0μg/L的标准溶液,将以上标准溶液倒入进样标样杯中,按石墨炉最佳测试条件测定铅校准工作曲线,结果见表3
由表3实验结果表明,铅在标准工作曲线浓度范围内线性良好。
2.3精密度和准确度
(1)相对标准偏差(RSD)的测定。不同铅含量样品相对标准偏差(RSD)的测定,连续测定6次,结果RSD(%)见表4。
(2)样品加标回收率。在100.0mL试液中分别加入1.0mL的10.0μg/L铅标准溶液,进行回收率试验,实验结果见表5。
从表4和表5实验结果看,铅的加标回收率为 96.5%~101.1%,测定的相对标准偏差均小于4%,符合分析测试要求。
3.结束语
(1)本方法确定了石墨炉原子吸收法测定金属铅的最佳灰化温度为300℃,最佳原子化温度为1000℃。
(2)本方法测定水中铅,铅浓度在0 ~ 20. 00 μg/L范围内线性良好,精密度及准确度均能满足分析要求。
参考文献
[1]钟陶陶.石墨炉原子吸收法测定空气中铅和镉[J].化学工程师,2019(8).
[2]陈利平,张志勇,張宏雨,etal.石墨炉原子吸收法测定草莓中铅的方法优化[J].食品安全质量检测学报,2019(10):3202-3208.
[3]唐懿,李贵友,杨微.半消解悬浮液进样测定粮食样品中镉、铅、总砷含量[J].粮油食品科技,2019(2):45-49.
[5]步艳艳,任红敏,刘晓慧.荆芥不同部位3种重金属元素含量的比较分析[J].河北大学学报:自然科学版,2019,39(2):152-158.
[6]韩建霞.微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定鸡蛋中的铅[J].兽医导刊,2019(11).