冷原子吸收光谱法

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方法提要

汞蒸汽对波长253.7nm的紫外光具有最大吸收,在一定的汞浓度范围内,吸收值与汞蒸汽的浓度呈正比。水样经消解后加入氯化亚锡将化合态的汞转为元素态汞,用载气带入原子吸收光谱仪测定汞。

本法最低检测质量为0.01μg。取50mL水样处量后测定,检测下限为0.2μg/L。

仪器和装置

冷原子吸收测汞仪。

汞蒸汽发生管。

本标准使用的玻璃仪器,包括试剂瓶和采水样瓶,均须用(1+1)HNO3浸泡过夜,再依次用自来水、纯水冲洗洁净。

试剂

硫酸。

重铬酸钾-硝酸溶液(0.5g/L)称取0.5g重铬酸钾(K2Cr2O7)用(1+19)HNO3溶解,稀释至1000mL。

高锰酸钾溶液(50g/L)称取5g高锰酸钾(KMnO4)溶于水中,稀释至100mL。放置过夜,取上清液使用(高锰酸钾中含有微量汞时很难除去,选用时要注意)。

盐酸羟胺溶液(100g/L)称取10g盐酸羟胺溶于水中并稀释至100mL。如果试剂空白高,以2.5L/min的流量通入氮气或净化过的空气30min。

氯化亚锡溶液(100g/L)称取10g氯化亚锡(SnCl2·2H2O)溶于10mLHCl中,必要时可稍加热,然后用纯水稀释至100mL。如果试剂空白值高,以2.5L/min的流量通入氮气或净化过的空气30min。

溴酸钾-溴化钾溶液称取2.784g溴酸钾(KBrO3)和10g溴化钾(KBr)溶于纯水中并稀释至1000mL。

汞标准储备溶液ρ(Hg)=100μg/mL见81.37.1。

汞标准溶液ρ(Hg)=0.0500μg/mL临用前用重铬酸钾-硝酸溶液逐级稀释汞标准储备溶液配制。

分析步骤

预处理:受到污染的水样采用硫酸-高锰酸钾消化法,清洁水样可采用溴酸钾-溴化钾消化法。

1)硫酸-高锰酸钾消化法。取50.0mL水样和2mLKMnO4溶液于100mL锥形瓶中。

另取100mL锥形瓶8个,各加入2mLKMnO4溶液,然后分别加入0mL、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL和5.00mLHg标准溶液,加水至约50mL。

向水样及标准系列中各滴加2mLH2SO4,混匀,置于电炉上加热煮沸5min,取下放冷。逐滴加入盐酸羟胺溶液至KMnO4紫红色褪尽,放置30min。分别移入100mL容量瓶中,加水至刻度。

2)溴酸钾-溴化钾消化法。吸取50.0mL水样于100mL容量瓶中。

另取100mL容量瓶8个,分别加入0mL、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL和5.00mL汞标准溶液,加水至约50mL。

向水样及标准系列溶液中各加2mLH2SO4,摇匀,加入4mLKBrO3-KBr溶液,摇匀后放置10min。滴加几滴盐酸羟胺溶液至黄色褪色尽为止(中止溴化作用),最后加水至100mL。

测定。按照仪器说明书调整好测汞仪。从水样及标准系列中逐个吸取25.0mL溶液于汞蒸气发生管中,加入2mLSnCl2溶液,迅速塞紧瓶塞,轻轻振摇数次,放置30s。用载气将汞蒸汽导入吸收池,记录吸收值。用峰高对浓度作图,绘制校准由线,从曲线上查出所测水样中汞的质量(μg)。

参见式(81.9)计算水样中汞的质量浓度(mg/L)。

注意事项

1)实验证明,水源水用H2SO4和KMnO4作氧化剂,直接加热分解,有机汞(包括氯化甲基汞)和无机汞均有良好的回收。KMnO4用量应根据水样中还原性物质的含量多少而增减。当水源水的耗氧量(酸性KMnO4法测定结果)在20mg/L以下时,每50mL水样中加入2mLKMnO4溶液已足够。加热分解时须加入数粒玻璃珠,并在近沸时不时摇动锥形瓶,以防止受热不均匀而引起暴沸

2)盐酸羟胺还原KMnO4过程中产生氯气及氮氧化物,必须在振摇后静置30min使其逸失,以防止干扰汞蒸汽的测定。

3)影响汞蒸汽发生的因素较多,如载气流量、温度、酸度、反应容器、气-液体积比等。因此每次均应同时测定标准系列和水样。


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