电热原子吸收光谱法快速测定水中痕量银
作者：张波 卿笑天
单位：川北医学院化学教研室 南充 637000
关键词：电热原子吸收光谱法；银；水；快速分析
川北医学院学报990308 摘 要 用正交实验方法研究了测定水中痕量银的最佳条件，探讨了水中主要共存离子的影响。拟定了缩短干燥时间、删去灰化步骤快速测定水样中银的方法。Ag(I)在0～50μg.L-1范围内符合比耳定律，特征量C.M.=3.0×10-12g。升温周期29秒，分析周期54秒。加标回收率96～104%。
文章编号：1005-3697(1999)03-0014-02 中图分类号：R312 文献标识码：A
自来水中银的含量是国家生活饮用水卫生标准的重要毒理指标[1]。国家标准分析方法为石墨炉原子吸收光谱法[2]。该方法存在着分析速度相对较慢的缺点[3]。近年来，分析工作者不断改进ETAAS(电热原子吸收光谱法)分析技术来缩短分析周期，提高分析速度，这方面已有报道[4][5]。本文利用石墨炉原子化器灵敏度高、程序升温的特点，研究了快速程序升温技术测定自来水中痕量银，一次升温程序时间缩短为29秒。加快了水中银的测定速度，更适于批量分析。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂 日立180-50型原子吸收分光光度计，GA-3型石墨炉原子化器，日立180/50自动进样器，平台石墨管，银空心阴极灯。
银标准溶液：将高纯金属银(99.99%)1.0000g溶解于少量6 mol.L-1硝酸中，用水稀释至1L，配成1 mg.mL-1银标准溶液。银工作液均由此溶液稀释而成。
1.2 仪器工作条件 波长328.1 nm,灯电流以7.5 mA,光谱通带宽度1.3 nm，进样体积10 μl。峰高法测定。
常规升温程序：干燥80～140℃(40s)，灰化500℃(30s)，原子化2200℃(5s)，净化2500℃(4s)，氩气流速200 ml.min-1，原子化期间停气。
, http://www.100md.com
2.3 实验方法 在50 ml容量瓶中加入一定量银标液，硝酸(2+8)溶液1 ml，以水稀释至刻度，摇匀。以自动进样器分取10 μl注入石墨管，通入氩气，自动程序升温，读取峰值吸光度。
2 结果与讨论
2.1 测定条件的选择 在删去灰化步骤、固定原子化和净化阶段升温程序的前提下，我们考察了干燥温度(A)、干燥阶段斜坡升温时间(B)和恒温时间(C)对银吸光度的影响。选用L9(33)正交表进行试验。因素各水平见表1。正交实验结果分析见表2。由表2可见Rc>RA>RB，即干燥步骤恒温时间对实验结果影响最大。从各因素同水平吸光度均值比较，各因素最佳水平组合为A2B2C2。即在删去灰化步骤后，实验最佳条件为干燥温度400℃，干燥步骤斜坡升温时间10 s，恒温时间10 s。
, http://www.100md.com
表1 实验因素水平表 因素
水平
A
干燥终止温度(℃)
B
干燥阶段斜坡
升温时间(s)
C
恒温时间(s)
1
200
5
5
, 百拇医药
2
400
10
10
3
600
20
20
表2 正交试验结果及分析计算表 NO
A
B
C
吸光度
, 百拇医药
1
1
1
3
0.250
2
1
2
1
0.249
3
1
3
2
, 百拇医药
0.254
4
2
2
2
0.261
5
2
3
3
0.250
6
2
1
, 百拇医药
1
0.230
7
3
3
1
0.223
8
3
1
2
0.245
9
3
, 百拇医药
2
3
0.236
K1=
0.251
0.242
0.234
K2=
0.247
0.249
, 百拇医药
0.253
K3=
0.235
0.242
0.245
极差R
0.016
0.007
0.19
2.2 基体效应 由于在程序升温过程中删去了灰化步骤，因此水样中各种非挥发性共存离子均在原子化阶段中蒸发。虽然使用了氘灯校正背景，但过高的共存离子也会出现背景干扰。我们对水中通常含有的浓度较高的离子进行了试验，结果见表3。Mn2+在0.5μg/mL出现正干扰，其余离子在表中所列浓度范围内对银测定无干扰。表3 共存离子对20μg/LAg的吸光度的影响 共存离子
, 百拇医药
加入量(μg/ml)
相对吸光度
Ca2+
10
20
99.5
98.4
Zn2+
0.02
0.04
0.10
94.5
, http://www.100md.com
95.3
93.8
Cu2+
0.10
0.50
100.3
100.5
Fe3+
0.50
1.0
101.2
97.8
, http://www.100md.com Mn2+
0.2
0.5
1.0
98.8
124.7
131.5
Cl-1
5
20
100.1
98.4
注：相对吸光度=(共存离子溶液A/20μg.L-1AgA)×100
, 百拇医药
2.3 常规分析法与快速分析法比较
用同一系列银标准溶液，按两种升温程序绘制工作曲线。常规分析法：线性范围0～50μg/L，回归方程式Y=0.0051+0.0087X,相关系数r=0.9992,特征量3.2×10-12g；快速分析法：线性范围0～50μg/L，回归方程式Y=0.0060+0.0084X,相关系数r=0.9995,特征量3.0×10-12g。
用两种分析法对同一份水样进行测定见表4。
表4 两种分析法测定水样银的结果比较 方法
升温周期
(t/s)
分析周期
, http://www.100md.com
(t/s)
吸光度
(A)
相对标准偏差
(%)
常规法
79
104
0.134
4.4
快速法
29
54
, 百拇医药
0.133
3.6
结果表明，分析周期缩短50 s 的快速法，其灵敏度和相对标准偏差与常规法无显著性差异。
2.4 水样中银的测定
吸取水样5.00 ml于10 ml比色管中，用0.5%HNO3稀释至刻度、混匀，按前述选定的测定条件测定峰值吸光度，同时进行了加标回收试验和精密度试验见表5。从表5可知，该方法加标回收率96～104%；相对标准偏差(RSD)3.16～4.15%。表5 水样中银的分析结果 水样
样品含量
(μg/L)
加入银量
, 百拇医药
(μg/L)
测定次数
测得均值
(μg/L)
平均回收率
(%)
RSD
(%)
自来水
未检出
5
11
4.80
, http://www.100md.com
96
3.54
10
9.73
97.3
3.75
20
19.99
98.5
3.27
河水
1.03
5
, 百拇医药
11
5.20
104
3.16
10
9.64
96.4
4.15
20
20.57
102.3
3.20
参考文献
, http://www.100md.com
1 中华人民共和国卫生部.生活饮用水卫生标准.GB5749-85.中国标准出版社，1986
2 中华人民共和国卫生部.生活饮用水标准方法.GB5750-85.中国标准出版社，1986
3 陶锐.中国卫生检验.1993(3)：376
4 Hall D.J., Analyst 1984(109):1081
5 Hinds M.W., J.Anal. At.Spectrom.1992(7):685
(收稿日期：1999-06-20), 百拇医药
单位：川北医学院化学教研室 南充 637000
关键词：电热原子吸收光谱法；银；水；快速分析
川北医学院学报990308 摘 要 用正交实验方法研究了测定水中痕量银的最佳条件，探讨了水中主要共存离子的影响。拟定了缩短干燥时间、删去灰化步骤快速测定水样中银的方法。Ag(I)在0～50μg.L-1范围内符合比耳定律，特征量C.M.=3.0×10-12g。升温周期29秒，分析周期54秒。加标回收率96～104%。
文章编号：1005-3697(1999)03-0014-02 中图分类号：R312 文献标识码：A
自来水中银的含量是国家生活饮用水卫生标准的重要毒理指标[1]。国家标准分析方法为石墨炉原子吸收光谱法[2]。该方法存在着分析速度相对较慢的缺点[3]。近年来，分析工作者不断改进ETAAS(电热原子吸收光谱法)分析技术来缩短分析周期，提高分析速度，这方面已有报道[4][5]。本文利用石墨炉原子化器灵敏度高、程序升温的特点，研究了快速程序升温技术测定自来水中痕量银，一次升温程序时间缩短为29秒。加快了水中银的测定速度，更适于批量分析。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂 日立180-50型原子吸收分光光度计，GA-3型石墨炉原子化器，日立180/50自动进样器，平台石墨管，银空心阴极灯。
银标准溶液：将高纯金属银(99.99%)1.0000g溶解于少量6 mol.L-1硝酸中，用水稀释至1L，配成1 mg.mL-1银标准溶液。银工作液均由此溶液稀释而成。
1.2 仪器工作条件 波长328.1 nm,灯电流以7.5 mA,光谱通带宽度1.3 nm，进样体积10 μl。峰高法测定。
常规升温程序：干燥80～140℃(40s)，灰化500℃(30s)，原子化2200℃(5s)，净化2500℃(4s)，氩气流速200 ml.min-1，原子化期间停气。
, http://www.100md.com
2.3 实验方法 在50 ml容量瓶中加入一定量银标液，硝酸(2+8)溶液1 ml，以水稀释至刻度，摇匀。以自动进样器分取10 μl注入石墨管，通入氩气，自动程序升温，读取峰值吸光度。
2 结果与讨论
2.1 测定条件的选择 在删去灰化步骤、固定原子化和净化阶段升温程序的前提下，我们考察了干燥温度(A)、干燥阶段斜坡升温时间(B)和恒温时间(C)对银吸光度的影响。选用L9(33)正交表进行试验。因素各水平见表1。正交实验结果分析见表2。由表2可见Rc>RA>RB，即干燥步骤恒温时间对实验结果影响最大。从各因素同水平吸光度均值比较，各因素最佳水平组合为A2B2C2。即在删去灰化步骤后，实验最佳条件为干燥温度400℃，干燥步骤斜坡升温时间10 s，恒温时间10 s。
, http://www.100md.com
表1 实验因素水平表 因素
水平
A
干燥终止温度(℃)
B
干燥阶段斜坡
升温时间(s)
C
恒温时间(s)
1
200
5
5
, 百拇医药
2
400
10
10
3
600
20
20
表2 正交试验结果及分析计算表 NO
A
B
C
吸光度
, 百拇医药
1
1
1
3
0.250
2
1
2
1
0.249
3
1
3
2
, 百拇医药
0.254
4
2
2
2
0.261
5
2
3
3
0.250
6
2
1
, 百拇医药
1
0.230
7
3
3
1
0.223
8
3
1
2
0.245
9
3
, 百拇医药
2
3
0.236
K1=
0.251
0.242
0.234
K2=
0.247
0.249
, 百拇医药
0.253
K3=
0.235
0.242
0.245
极差R
0.016
0.007
0.19
2.2 基体效应 由于在程序升温过程中删去了灰化步骤，因此水样中各种非挥发性共存离子均在原子化阶段中蒸发。虽然使用了氘灯校正背景，但过高的共存离子也会出现背景干扰。我们对水中通常含有的浓度较高的离子进行了试验，结果见表3。Mn2+在0.5μg/mL出现正干扰，其余离子在表中所列浓度范围内对银测定无干扰。表3 共存离子对20μg/LAg的吸光度的影响 共存离子
, 百拇医药
加入量(μg/ml)
相对吸光度
Ca2+
10
20
99.5
98.4
Zn2+
0.02
0.04
0.10
94.5
, http://www.100md.com
95.3
93.8
Cu2+
0.10
0.50
100.3
100.5
Fe3+
0.50
1.0
101.2
97.8
, http://www.100md.com Mn2+
0.2
0.5
1.0
98.8
124.7
131.5
Cl-1
5
20
100.1
98.4
注：相对吸光度=(共存离子溶液A/20μg.L-1AgA)×100
, 百拇医药
2.3 常规分析法与快速分析法比较
用同一系列银标准溶液，按两种升温程序绘制工作曲线。常规分析法：线性范围0～50μg/L，回归方程式Y=0.0051+0.0087X,相关系数r=0.9992,特征量3.2×10-12g；快速分析法：线性范围0～50μg/L，回归方程式Y=0.0060+0.0084X,相关系数r=0.9995,特征量3.0×10-12g。
用两种分析法对同一份水样进行测定见表4。
表4 两种分析法测定水样银的结果比较 方法
升温周期
(t/s)
分析周期
, http://www.100md.com
(t/s)
吸光度
(A)
相对标准偏差
(%)
常规法
79
104
0.134
4.4
快速法
29
54
, 百拇医药
0.133
3.6
结果表明，分析周期缩短50 s 的快速法，其灵敏度和相对标准偏差与常规法无显著性差异。
2.4 水样中银的测定
吸取水样5.00 ml于10 ml比色管中，用0.5%HNO3稀释至刻度、混匀，按前述选定的测定条件测定峰值吸光度，同时进行了加标回收试验和精密度试验见表5。从表5可知，该方法加标回收率96～104%；相对标准偏差(RSD)3.16～4.15%。表5 水样中银的分析结果 水样
样品含量
(μg/L)
加入银量
, 百拇医药
(μg/L)
测定次数
测得均值
(μg/L)
平均回收率
(%)
RSD
(%)
自来水
未检出
5
11
4.80
, http://www.100md.com
96
3.54
10
9.73
97.3
3.75
20
19.99
98.5
3.27
河水
1.03
5
, 百拇医药
11
5.20
104
3.16
10
9.64
96.4
4.15
20
20.57
102.3
3.20
参考文献
, http://www.100md.com
1 中华人民共和国卫生部.生活饮用水卫生标准.GB5749-85.中国标准出版社，1986
2 中华人民共和国卫生部.生活饮用水标准方法.GB5750-85.中国标准出版社，1986
3 陶锐.中国卫生检验.1993(3)：376
4 Hall D.J., Analyst 1984(109):1081
5 Hinds M.W., J.Anal. At.Spectrom.1992(7):685
(收稿日期：1999-06-20), 百拇医药