用氢化物—原子荧光法测定水处理剂中微量铅

• 摘要 本文对氦化物--原于荧光法测定水处理剂聚合氯化铝和硫酸铝中铅的测定介质、测定条件及干扰元素进行了深讨，拟定了简便、快速、准确测定两种水处理剂中微量铅的方法，应用于实际样品的测定，结果与标准方法一致。在测定条件下，方法的线性范因为0-50ng/mL，检出限为0.4ng/mL，回收率在90-110%之间。

由于铅的毒害作用，中华人民共和国国家标准GBl5892-1995规定，作为饮用水水处理剂聚合氯化铝(液体)产品中的铅含量不得超过0.001%。由于铅含量低，用火焰原子吸收法测定需要对样品中的铅进行富集，操作繁琐、费时，且易引入污染。本文探讨了用氢化物--原子荧·光法测定水处理剂聚合氯化铝和硫酸铝中铅的测定介质、测定条件及干扰元素，拟定了简便、快速、准确测定铅的方法，应用于实际样品中铅的测定，所得结果与标准方法测定结果一致。

一、实验部分

1 主要试剂和仪器
1.1 盐酸：优级纯；
1.2 盐酸：1十1；
1.3 10%铁氰化钾溶液：取10gK3Fe(CN)6(A.R)溶于100mL水中；
1.4 0.7%硼氢化钾溶液：取7gKBH4(进口分装)溶于已溶有2gKOH(G.R)的200mL水中，用水稀释至1000mL(临用时配)；
1.5 铅标准溶液：由国家标物中心提供，1.00mg溶液含1.00mg铅。使用时逐级稀释成1.00mL含1.00mg铅的标准使用溶液；
1.6 XGY-1011A原子荧光光谱仪：地矿部物化探研究所实验工厂；
1.7 铅高强度空心阴极灯：河北衡水宁强光源厂。实验中所用纯水均为Milli-Q超纯水。
2 实验方法
2.1 样品预处理
称取5.0-10.0g聚合氯化铝或硫酸铝样品于100mL烧杯中，加人10mLl+l盐酸，40mL水，加热煮沸2min，转入250mL容量瓶中(若有不溶物，则趁热过滤、并用热水洗涤滤纸2-3次)，定容，摇匀，备测。同时做空白。
2.2 工作曲线
分别移取1.00mL含1.0ug铅的标准使用溶液0，0.20，0.40，0.80，1.20，1.60，2.00mL于一系列50mL容量瓶中，加水至约20mL，加入2.0mL盐酸；10.0mLl0%铁氰化钾溶液，用水稀释至刻度，摇匀。取2.0mL溶液按仪器工作条件进行测定。
2.3 样品测定
移取5.00mL试液于50mL容量瓶中，加水至约20mL，加入2.0mL+1盐酸，10.OmL，10%K3Fe(CN)6溶液，用水稀释至刻度，同标准一起测定。同时做空白。
2.4 仪器工作条件

灯电流：	60mA
辅助电流：	0mA
负高压：	290mV
氮气流量：	500mL/min
石英炉预加热温度：	室温
原子化器高度：	7mm
加液时间：	5s
积分时间：	15s

二、结果讨论

1 仪器工作条件的选择
1.1 灯电流和负高压的选择。
试验了仪器所用的铅特种空心阴极灯主电流在10-100mA范围，辅助电流在0-50mA范围，负高压在250～350m-V范围内荧光强度的变化，荧光强度随主电流。辅助电流和负高压的增加而增大。综合考虑测定样品所要求的检出限、延长灯的使用寿命及获得较好的精密度等因素，我们选择使用60mA主电流，0mA辅助电流，290mV负高压。
1.2 载气流速的选择。
试验了氩气流速在300～1200ml/min范围变化对荧光强度的影响。结果表明，载气流速在400-700mL/min范围内，荧光强度最大且稳定，载气流速高于或低于该范围，强度降低。我们选择500mL/min的载气流速。
1.3 石英炉预加热温度的选择。
试验了石英炉预加热温度在室温。400℃范围变化对荧光强度的影响。发现石英炉颈加烧温度在室温。100Y范围内荧光强度为稳定最大温度升高，强度反而降低。故在室温下测定即可损足要求。
2 介质的影响
试验了HCl、HN03、HClO4和H2S04介质对测定铅的影响。结果表明，铅的氢化物发生在HCl、HN03或HClO4介质中均可进行，而在H2S04介质中几乎不能进行。试验证明使用HCl或HN03介质，测定灵敏度和准确度相近。本法使用HCl介质，试验发现HCl含量在1.5-3.O%范围内可获稳定最大荧光强度，故采用2%HCl。
3 KBH4浓度的影响
对同一浓度的KBH4，改变加液时间并不能明显改变它在氢化物发生器中的浓度。我们固定加液时间为5s(7m-L)，试验了不同浓度KBH4对测定的影响。结果表明，KBH4浓度在0.6～2.0%范围内，均可获稳定最大荧光强度，低于0.6%强度几乎为零，浓度过高，KBH4溶液容易起泡，尤其在气温较高的环境。我们选择使用0.7%的KBH4，加液时间为5s，此时，KBH4在氢化物发生器中浓度为O.38%。
4 K3Fe(CN)6用量的影响
K3Fe(CN)可大大提高氢化物发生测定铅的灵敏度[2]而成为测定铅最合适的氧化剂。试验了10%K3Fe(CN)6用量对荧光强度的影响(图4)。试验表明，K3Fe(CN)6用量在4.0-20.0mL范围内，荧光强度可达稳定最大，为增加铁的允许共存量，选择使用10.0mLl0%K3Fe(CN)6
5 放置时间的影响
试验了加入K；扩e(CN)e氧化剂后放置时间对荧光强度的影响，发现加入K3Fe(CN)6后10min，荧光强度即可达稳定最大，且4h内不会降低。
6 共存元素的影响
6.1 铝的影响。
由于分析的样品为水处理剂聚合氯化铝和硫酸铁中的铅，因此测定体系中铝的允许共存量的大小对方法的建立十分重要。试验发现，0.5mg/ml的铝对10mg/mL铅的测定无影响，这一允许量已是称取10g样品进行测定时体系中铝含量的二倍，完全满足测定要求。
6.2 其它共存元素的影响。
考察了其它常见共存元素K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu、Mn、Cd、As、Se、Hg、硫酸根对测定铅的干扰情况。发现0.5mg/mLK、Na、Ca、Mg，2.5mg/mL硫酸根，20ug/mlMn，0.1ug/mL对10ng/mL铅的测定无干扰。Cu、Cd、Fe由于能与K3Fe(CN)6发生化学反应而有负干扰，但10岭g/mLCd、1灿g/nlLCu不干扰10ng/mL铅的测定。Fe的允许共存量随K3Fe(CN)6。用量的增大而有所加大，使用5ug/mL，Fe的允许共存量为5ug/ml，当K3Fe(-CN)6。用量增至10mL时，可允许2ug/mLFe共存而不影响铅的测定，故测定中选择使用10.0mLK3Fe(CN-)6。由于样品中上述元素的含量均低于允许量，因此，在测定条件下可不加其它干扰抑制剂而进行直接测定。
7 检出限和线性范围
在选定的条件下，用5ng/mL铅及试剂空白连续测定12次，求得方法的检出限为0.4ng/mL。若称取l0g样品，则样品中铅的检出限为0.00001%。
铅的线性范围为0。50ng/n1L，回归方程Y＝14.2X+5.4，相关系数为O.9989。

三 样品分析及加标回收宰

按实验方法测定水处理剂聚合氯化铝和硫酸铝中铅含量，并与国家标准分析方法进行对照。测定结果、加标回收率及相对标准偏差列于上表。

四 结论

本文拟定的氢化物--原子荧光法测定水处理剂聚合氯化铝和硫酸铝中铅的方法，具有操作简便、快速、准确的特点，样品测定结果与国家标准方法测定结果相符，具有实际意义。

参考文献

• 1.中华人民共和国国家标准，《水处理剂聚合氯化铝》(GBl5892-1995)；
• 2.陶锐，周宏刚，分析化学，1985，13(4)，283。