强光辉，罗卫国，宁宇蓉

（国家城市供水水质监测网西安监测站,陕西西安 710082）

摘要：建立地下水中铍的连续光源石墨炉原子吸收光谱法。选择最佳的仪器条件，在0.5%硝酸介质中，铍吸光度与其浓度在0.04~2.00μg/L成线性关系(r=0.9995，n=5)，检出限为0.04μg/L，加标回收率为92.0%~108.4%，RSD（n=10）<3.5%。讨论了共存离子的干扰。此方法操作简便,灵敏度高,适用于地下水中铍的测定。

关键词：铍；连续光源石墨炉原子吸收光谱法；地下水

 

铍为钢灰色轻金属，铍及其化合物化合物毒性极强，即使是极少量也会由于局部刺激而伤害皮肤、粘膜，使结膜、角膜发生炎症，引起肺气肿、肺炎等[1]。目前，测定铍含量的方法有分光光度法[2,3]、原子吸收光谱法[4,5]、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS） [6] 法。分光光度法使用成本低，操作较繁琐，ICP-MS法比较昂贵。本研究采用contrAA 600连续光源石墨炉原子吸收仪测定微量铍，选择了最佳的仪器条件，进行了检出限、相对标准偏差、回收率、干扰离子等试验，结果令人满意。此方法操作简便，灵敏度高，适用于地下水中铍的测定。

 

1   实验部分

1.1   仪器与试剂

contrAA 600连续光源石墨炉原子吸收仪（德国耶拿）；氩气（纯度99.999%）；所用玻璃仪器均需用硝酸（1+1）溶液浸泡，并用纯水清洗干净后使用。

铍标准储备液(中国科学计量研究院提供，10.0mg/L，编号：BW3032)；硝酸(默克，优级纯)；水为18MΩ·cm纯水。

1.2  溶液制备

铍标准中间液的制备：吸取铍标准储备液(10.0mg/L)10.00mL于1000mL容量瓶中，用硝酸（0.5 %）稀释至刻度，制备成的铍标准使用液浓度为0.10mg/L，冰箱中保存，留待使用。

铍标准使用液的制备：吸取铍标准中间液(0.10mg/L)1.00mL于100mL容量瓶中，用硝酸（0.5 %）稀释至刻度，制备成的铍标准使用液浓度为1.00 μg/L，临时现配。

1.3  实验条件与测定

1.3.1 仪器条件  波长：234.8605nm；进样量：20μL；测定方式：标准曲线法； 积分方式：峰面积。石墨炉升温程序见表1。

表1 石墨炉升温程序

步骤 温度（℃） 斜坡升温（℃/s） 保持时间（s）

干燥 75 6 10

干燥 90 3 10

干燥 110 5 10

灰化 1100 100 5

原子化 2300 1500 3

清除 2450 500 4

1.3.2 工作曲线  仪器自动将铍标准使用液（1.00 μg/L）用0.5%硝酸稀释成0.00μg/L、0.20μg/L、0.40μg/L、0.60μg/L、0.80μg/L、1.00μg/L，按上述仪器条件进行测定。

1.3.3  样品测定   向100mL容量瓶中加入浓硝酸0.5mL，用待测地下水定容至刻度，摇匀，按上述仪器条件进行测定。

 

2   结果与讨论

2.1  灰化温度的选择

        检测过程中灰化温度对于石墨炉原子吸收测定数据的准确性有显著影响。灰化温度过高可能造成被测元素损失，灵敏度降低，重复性变差；而灰化温度过低则会造成背景值高。因此对灰化温度进行优化。以2300℃为原子化温度，在800~1300℃范围内改变灰化温度，测定1.00μg/L的标样。当灰化温度达到1100℃时，吸光度开始降低，故选择1100℃为本实验灰化温度。

2.2  原子化温度的选择

合适的原子化温度可使被测元素的原子完全蒸出而无残留，并且可延长石墨管使用寿命。以1100℃为灰化温度，在2000~2500℃范围内改变原子化温度，测定1.00μg/L的标样。原子化温度达到2300~2500℃范围内吸光度较高且变化不大，故选择2300℃为本实验原子化温度。

2.3  共存离子的干扰   

在研究对铍测定的干扰时，考虑了在水中常见的共存元素，与不加干扰离子的铍标准溶液浓度比较，浓度改变10%以上即为干扰。在0.2μg/L的铍标准溶液中分别加入Na200mg/L、Ca150mg/L、Mg100mg/L、Fe1mg/L、Mn1mg/L、Cu1mg/L、Zn1mg/L、Cl-250mg/L、SO42-250mg/L，均无干扰。地下水中干扰离子含量一般不会超过上述浓度。

2.4  检出限实验和线性范围

根据仪器设定的测定方法连续测定空白溶液11次，用3倍空白样品吸光度的标准偏差除以标准曲线的斜率求得本方法的检出限为0.04μg/L。在最佳仪器条件下，铍吸光度与其质量浓度在0.04~2.00μg/L范围内成线性关系，相关系数为0.9995。考虑到实际样品中铍的含量,选用0.04~1.00μg/L为本方法的标准曲线浓度范围，回归方程为y=0.1158x+0.0026，相关系数为0.9996。

 

   

2.5 精密度

分10批配制20个样品，铍浓度分别为0.20μg/L和1.60μg/L进行精密度实验,测定的相对标准偏差均在2.1~3.5%之间。

2.6  样品的测定及回收率实验

配制低浓度(0.20μg/LBe)和高浓度(1.60μg/LBe)的加标样品，按实验方法进行回收率实验,回收率均在95.0%~105.0%之间，实验结果见表2。

表2水样测定及回收率实验结果

序 号 地下水(μg/L) 加入值(μg/L) 测定值(μg/L) 回收率(%) 平均值(%) RSD(%)

1 <0.04 0.20 0.22 100.0 98.0 4.0

2 <0.04 0.21 95.0

3 <0.04 0.21 95.0

4 <0.04 0.23 105.0

5 <0.04 0.21 95.0

6 <0.04 0.21 95.0

7 <0.04 0.22 100.0

8 <0.04 1.60 1.69 104.4 101.0 3.0

9 <0.04 1.65 101.9

10 <0.04 1.56 96.3

11 <0.04 1.60 98.8

12 <0.04 1.61 99.4

13 <0.04 1.65 101.9

14 <0.04 1.69 104.4

 

3结论

采用contrAA 600连续光源石墨炉原子吸收仪测定地下水中的铍，因连续光源石墨炉原子吸收仪使用短弧氙灯作为连续光源，同时进行背景校正，无需加基体改进剂。本方法经条件实验的最适宜的灰化温度和原子化温度， 取得了满意的结果。本方法操作简便,灵敏度高，检出限低，适用于地下水中铍的测定。

参考文献：

[1]  国家环境保护总局,《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法(第四版) [M].北京：中国环境科学出版社,2002.

[2]   邴建生.水杨醛水杨酰腙荧光分光光度法测定铍的研究[J]. 光谱实验室 , 2000 , 17 ( 5) : 589 – 591.

[3]   卓馨 , 蔡红 , 石影. 双水相萃取光度法测定铍[J].稀有金属 ,2006 , 30 ( 4) : 567 – 569.

作者简介：强光辉（1978-），汉族， 陕西西安人，本科，工程师，从事水质检测和管理工作。