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作业场所空气中锑的氢化物发生-原子吸收光谱测定法

2022-07-29
来源:求医网
作业场所空气中锑的测定,目前采用5-Br-PADAP分光光度法[1]和火焰原子吸收光谱法[2],前者消耗多种试剂,操作繁琐,后者则灵敏度差。笔者采用氢化物发生-原子吸收光谱法测定空气中锑,结果报告如下。

一、材料与方法

1.原理:在酸性条件下,样品溶液中锑与硼氢化钠发生还原反应,生成气态锑化氢分子,由载气将生成的锑化氢导入加热的石英原子吸收管中原子化,在217.6 nm波长测定锑浓度。

2.仪器:(1)WFX-1 D型原子吸收分光光度计(北京第二光学仪器厂生产)。(2)VA-90气态原子化装置(同济医科大学生产),带石英原子吸收管。(3)锑空心阴极灯(河北宁强光源厂生产)。(4)FC-2粉尘采样器(武汉分析仪器厂生产)。

3.试剂:盐酸(GR)、硝酸(GR)、高氯酸(GR);消解液(硝酸∶高氯酸=9∶1);体积分数为10%的盐酸溶液;硼氢化钠碱性溶液(6 g/L):称取0.6 g硼氢化钠(GR)和0.5 g NaOH(GR)用水溶解并稀释至100 ml;锑标准溶液:1 ml=100 μg[核工业部北京化工研究所提供GBW(E)]、碘化钾(AR)水溶液(200 g/L)、硫脲(AR)水溶液(100 g/L),实验用水为重蒸馏水。

4.样品的采集和保存:用微孔滤膜以5 L/min的流量采集50 L作业场所空气样品,采样后将滤膜折叠置于清洁塑料袋内保存。

5.分析步骤:(1)原子吸收分光光度计工作条件:波长217.6 nm,灯电流10 mA,光谱通带0.2 nm,载气为氩气,火焰为空气-乙炔贫焰,载气流量0.4 L/min。(2)样品处理:将采过样的微孔滤膜放入烧杯中,加4 ml消解液,盖上表面皿,置电热板上加热(150±10) ℃消解至溶液透明近干时,取下冷却,用10%盐酸溶液溶解,再将样品定量移入25 ml具塞比色管中,加硫脲溶液1.25 ml,碘化钾溶液2.50 ml,用10%盐酸溶液定容,混匀待测。(3)对照实验:用未采样的微孔滤膜按照同样操作进行处理。(4)标准曲线的绘制:在6只烧杯中,各放一张清洁滤膜,分别加入锑标准溶液0.0、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5 μl,然后按样品处理方法同样操作,配成0.0、10.0、20.0、30.0、40.0、50.0 μg/L的锑标准系列溶液。将仪器按说明连好,调至最佳状态。分别取标准系列溶液5.0 ml于反应瓶中,盖上瓶塞,由自动加液器加入硼氢化钠溶液2.0 ml,通入载气,测定峰高。测得的吸光度(A)值减去0管值后,绘制标准曲线。(5)样品测定:用测定标准管的操作条件,测定样品溶液和空白对照溶液,由测得的样品溶液A值减去空白对照A值后,查工作曲线得锑溶液浓度,根据得出的浓度值、采样体积(换算成标准状况下)和溶液体积,按下式计算作业场所空气中锑浓度:

;式中:X ——作业场所空气中锑浓度,mg/m3;0.025 ——样品溶液的体积,L;C——样品中锑含量,μg/L;V0 ——标准状况下的采样体积,L。

二、结果与讨论

1.实验条件的选择:(1)盐酸浓度的选择:以2%、4%、6%、8%、10%、12%盐酸溶液配成10.0 μg/L锑标准溶液,其它条件相对固定,测定A值。当盐酸浓度为8%~10%时,A值较高且稳定,本实验选择盐酸浓度为10%。(2)载气流量的选择:用10%盐酸溶液配成10.0 μg/L锑标准溶液,其它条件不变,改变载气流量(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 L/min),测定A值。结果表明:流量增加,A值减小,且流量>1.0 L/min时,A值稳定性降低;参考灵敏度符合要求等因素,选择载气流量0.4 L/min。

2.方法线性范围、特征浓度和检出限:分别对0.0、10.0、20.0、30.0、40.0、50.0、60.0 μg/L锑标准溶液进行测定,以浓度为自变量与A应变量进行回归分析,回归方程为:Y=0.013X+0.006,r=0.9 995。按原子吸收光谱法的要求,经实验求得本法的特征浓度为0.34 μg/L,检出限为0.18 μg/L。样品浓度高时可作稀释处理,但必须保持终末溶液各条件一致。

3.方法精密度:取10.0、30.0、50.0 μg/L锑标准溶液进行测定,每个浓度测定11次,相对标准偏差分别为4.7%、2.6%、3.4%。

4.方法的回收率:测定样品的同时进行加标回收率测定(10份),其回收率为91.8%~103.4%。

5.干扰及消除:经试验,Cr6+、Ni2+、Fe3+、Bi+、Se4+、Pb2+、Cu2+、Zn2+对锑的测定产生不同程度的干扰。另外,样品中锑常以三价态和五价态存在,两种价态锑生成氢化物的速率不同。但选用金属掩蔽剂硫脲和预还原剂碘化钾联用,可消除干扰和价态影响。实验表明:在终末浓度为5 g/L硫脲-20 g/L碘化钾体系中,上述干扰元素浓度高达100 mg/L时,其干扰作用可消除。

6.样品测定结果及与分光光度法比较:经对10份锑作业场所空气样品用本法和分光光度法分别测定,锑浓度0.011~0.132 mg/m3,经成对资料秩和检验法统计,T=26>T0.10(10)=10,P>0.10,两种方法测定结果差异无显著性。

参考文献

[1]徐伯洪主编.作业场所空气和生物材料监测推荐方法.北京:人民卫生出版社,1990.25-27.

[2]中国预防医学科学院劳动卫生与职业病研究所主编.车间空气监测检验方法.第3版.北京:人民卫生出版社,1990.86-88.

(收稿:1998-12-10修回:1999-03-30)

%、2.6%、3.4%。

4.方法的回收率:测定样品的同时进行加标回收率测定(10份),其回收率为91.8%~103.4%。

5.干扰及消除:经试验,Cr6+、Ni2+、Fe3+、Bi+、Se4+、Pb2+、Cu2+、Zn2+对锑的测定产生不同程度的干扰。另外,样品中锑常以三价态和五价态存在,两种价态锑生成氢化物的速率不同。但选用金属掩蔽剂硫脲和预还原剂碘化钾联用,可消除干扰和价态影响。实验表明:在终末浓度为5 g/L硫脲-20 g/L碘化钾体系中,上述干扰元素浓度高达100 mg/L时,其干扰作用可消除。

6.样品测定结果及与分光光度法比较:经对10份锑作业场所空气样品用本法和分光光度法分别测定,锑浓度0.011~0.132 mg/m3,经成对资料秩和检验法统计,T=26>T0.10(10)=10,P>0.10,两种方法测定结果差异无显著性。

参考文献

[1]徐伯洪主编.作业场所空气和生物材料监测推荐方法.北京:人民卫生出版社,1990.25-27.

[2]中国预防医学科学院劳动卫生与职业病研究所主编.车间空气监测检验方法.第3版.北京:人民卫生出版社,1990.86-88.

(收稿:1998-12-10修回:1999-03-30)