一、材料与方法
1.仪器与试剂:(1)P-E zeeman/5000型原子吸收分光光度计,带有HGA-500程序器、AS-40自动进样机;P-E涂层石墨管和平台;铅空心阴极灯;石英亚沸蒸馏器;MK-1型压力自控微波溶样系统。(2)试剂:铅标准储备液:准确称取1.000 g金属铅(99.99%),溶于10 ml硝酸溶液(1+1)中,移入1 000 ml容量瓶,加水至刻度,混匀。此溶液每毫升含1.0 mg铅。铅标准应用液:用1%硝酸逐级稀释铅标准储备液,使其最终浓度为1.0 mg/L。基体改进剂:称取25 g磷酸二氢铵、5 g硝酸镁、50 g硝酸铵,溶于水中,并用水稀释至500 ml。然后用氨水调pH至5~6,于分液漏斗中加入约50 mg砒咯烷二硫代氨基甲酸铵,振摇静置15分钟,加入甲基异丁酮,每次30 ml,萃取2次,弃去有机层,水液贮于玻璃瓶中。重蒸硝酸、硫酸(均为优级纯);过氧化氢、高氯酸(均为分析纯)。
2.测量条件:分析线283.3 nm,光谱通带宽0.7 nm,灯电流10 mA;记录方式:峰高;进样体积20 μl,塞曼背景校正;测量方式:标准曲线法。石墨炉升温程序:干燥90℃,升温2秒,保持25秒;110 ℃,升温2秒,保持20秒;200 ℃,升温2秒,保持20秒;灰化800℃,升温2秒,保持15秒;原子化1 800 ℃,保持4秒;清除2?300℃,升温1秒,保持4秒。保护气体氩气流量300 ml/min,原子化时停气。
3.实验方法:(1)样品的制备:准确吸取尿样2.0 ml于溶样杯内,依次加入3 ml硝酸和1 ml过氧化氢,将溶样杯放入可控密闭溶样罐,再置入微波炉中。开启微波炉,1档3分钟、2档2分钟、3档2分钟、4档2分钟,消化至无色透明,待溶样罐冷却至室温,开盖,将杯内样液转移到10 ml容量瓶中,用水分次洗涤溶样杯,并定容至刻度,摇匀。同时做试剂空白。(2)标准曲线的制备:分别取铅标准应用液0.00、0.05、0.10、0.20、0.30 ml于10 ml容量瓶中,各加入基体改进剂1.0 ml,用水定容至刻度,摇匀,按上述测量条件测定。(3)样品测定:取试剂空白或待测溶液5.0 ml,加入基体改进剂1.0 ml,用水定容至10.0 ml,摇匀,按上述测量条件测定。
二、结果与讨论
1.微波消解样品与常规消解法的比较:常规的干式或湿式消解法,都费时、费力,并且样品在处理过程中常易污染和损失,而微波消解由于分解反应是在高温、高压的密闭容器内进行,所以样品分解快速[一般分解时间(包括冷却时间)不超过20分钟]、完全,且试剂用量少,元素的沾污小,无挥发损失,空白值低。
2.基体改进剂对测定的影响:用石墨炉法测定尿铅,未加基体改进剂时,发现灰化温度超过500℃时,铅即有较多的损失,且基体干扰严重。加入基体改进剂后,灰化温度升至800℃时,未见铅损失,且背景吸光值由加改进剂前的1.2以上降为0.2以下,有效控制背景吸收在塞曼校正的范围之内[4]。
3.塞曼效应扣背景:采用塞曼效应在原子化同时扣除灰化后剩余的基体影响。由于塞曼校正使用的是同一光源,光轴重叠,光斑大小相同,因此与氘灯扣背景相比,塞曼效应扣背景的效率很高,且不易引进背景过校正的误差[5]。
4.微波消解条件的选择:(1)消解液的选择:本实验对硝酸-过氧化氢、硝酸-高氯酸及硝酸-硫酸3种消解液作了比较,结果表明:就消解效果而言,硝酸-过氧化氢优于硝酸-高氯酸和硝酸-硫酸。因此,本实验选用硝酸-过氧化氢作消解液。(2)硝酸及过氧化氢用量对消解效果的影响:试验了2.0 ml尿样分别依次加入硝酸和过氧化氢3、1 ml;3、2 ml;3、3 ml。结果表明:2.0 ml尿样中依次加入3 ml硝酸和1 ml过氧化氢时消解效果最好。(3)消解压力和消解时间对消解效果的影响:本实验采用梯度加压方式来消解样品,试验了1档4分钟、2档3分钟、3档3分钟、4档3分钟及1档3分钟、2档2分钟、3档2分钟、4档2分钟两种加压方式。结果表明:两者消解效果相同,就消解时间而言,第2组比第1组时间短,故选择第2组。
5.标准曲线的线性关系:标准曲线的回归方程为:Y=11.86X+0.0014,r=0.999 9。实验结果表明:铅标准溶液质量浓度在0.00~30.00 μg/L范围内线性关系良好。
6.方法的特征浓度和最低检出限:本法的特征浓度为0.41μg/L,最低检出限为0.30 μg/L。本法的特征浓度与文献[3]相比,提高了3.2倍。本法灵敏度提高的原因,一方面是由于使用基体改进剂,使铅的灰化温度从500℃提高到800 ℃,使尿样中的大部分干扰成分被清除。另外,使用塞曼效应扣背景,消除了灰化后剩余的基体影响[5]。
7.精密度和回收率试验:对铅的质量浓度为10.0 μg/L的加标样品,按本法测定8次,相对标准偏差为3.61%。若干份样品中铅的质量浓度分别为10.0、20.0、30.0μg/L做回收试验,结果:铅的回收率分别为92.3%、92.6%、103.7%,平均回收率为96.2%。
8.冻干尿铅质量控制样品的测定:将中国预防医学科学院劳动卫生与职业病研究所提供的冻干尿铅质控样品[ρPb为(0.103±0.011)mg/L],按本文方法测定,3次测定结果分别为0.102、0.104、0.105 mg/L,均值为0.104 mg/L,测定值与标准样给定值相符。
9.应用:用本法对职业接触者和非接触人群进行尿铅测定,几何均数分别为0.126 mg/L和0.035 mg/L(正常人尿铅上限值为0.08 mg/L[6])。实验结果表明:本方法快速、灵敏、准确、重现性好,平均回收率为96.2%,相对标准偏差为3.61%。
参考文献
1张利民,张敬坤,孙丽艳,等.火焰原子吸收光谱法测定尿中铅.工业卫生与职业病,1997,23:170-173.
2林葆华.自制钽涂层石墨弧台测尿铅.中华预防医学杂志,1992,26:255-256.
3李秀华,陈正飞.微波消解——氢化物发生原子吸收光谱法测定尿铅.中华劳动卫生职业病杂志,1997,15:117-118.
4周聪.硝酸作基体改进剂塞曼石墨炉原子吸收法测定海水中的铅和镉.光谱学与光谱分析,1996,16:68-71.
5李述信主编.原子吸收光谱分析中的干扰及消除方法.北京:北京大学出版社,1987.238-239,253-254.
6王莹,孙维生,魏少征.化工职业中毒临床手册.北京:人民卫生出版社,1982.125-126.
(收稿:1998-11-04修回:1999-04-14)
