原子荧光光度计测试矿物中砷(As)\锑(Sb)和汞(Hg)常见问题之我见

[摘要] 原子荧光光度计测试矿物中砷（As）、锑（Sb）和汞（Hg）常见仪器测定空白不稳定、样品制备、高含量样品和环境污染的问题等问题，针对上述分析，提出了相关的解决方法，来进一步提高分析的水平和质量

[关键词] 原子荧光光度计；矿物；砷；锑；汞

中图分类号：TQ617.3文献标识码： A 文章编号：

目前，原子荧光光谱分析方法已广泛应用于卫生检验、农业、冶金、地质、环保、医学等多个领域，本次研究选择矿物样品中进行原子荧光光度计的测试，对有关问题进行分析。

1研究的化验方法及仪器和试剂

1.1研究化验方法

本次研究试样经过王水分解，在HCL(1+9)介质中，用硫脲-抗坏血酸将五价As、Sb还原为三价，再用KBH4，还原为氢化物，在HCI(1+4)介质中，与KBH4作用生成As2H3、SbH3、BiH3和Hg。以空心阴极灯为光源，用双道无色散AFS-230E型原子荧光光度计测定荧光强度，本次研究只测定As、Sb、Hg的荧光强度，并针对有关问题进行分析研究。加入铁盐消除共存元素的干扰。

1.2仪器和试剂

本次研究使用AFS-2202E型原子荧光光度计。化验所用化学试剂盐酸为优级纯其余均为分析纯试剂，所用水为蒸馏水。主要是因为盐酸中常含有砷，所用使用之前必须看一下试剂里面各种杂质的含量，避免杂物影响化验结论[2]。

2矿物测试中的问题及解决方法

2.1仪器测定空白不稳定

2.1.1问题如果在仪器电路畅通、待测元素空心阴极灯光源正常、灯电流选择适当的情况下，选择合适条件的空白判别数值后，测定空白多次仍不能通过；即使空白通过后，重新再测定，前后测定空白值差别较大。这种情况下，不能准确反映空白的真实情况，从而影响测定数据的准确性。

2.1.2检查及解决方法针对这一问题，应先检查仪器的稳定性，这就需要做一下As、Sb的精密度测定。列出检测浓度配制As、Sb的混合标准溶液(单位ng·m L-1)，溶液酸度应保持5%左右(v/v)，为使As、Sb预还原至三价，溶液中应加入少量的硫脲和抗坏血酸(最终浓度为2%左右)。使用5号混合标准溶液测定仪器的精密度。如果RSD≤2％，仪器稳定性好，然后进行以下检查。(1)仪器空运行检查。用黑纸胶布挡住光电倍增管的检测窗口，启动蠕动泵，不进液，进行空白值检测，双道检测荧光强度应在30～50格，或更低。去掉黑纸胶布进行检测，因有炉温热光(石英原子炉正常升温)，空运行荧光强度在70～80格(小于100格即可)。Hg元素的空白检测荧光强度值可能要大于100格。(2)石英原子化炉检查。首先查看炉芯内是否掉进明显的异物，若有，则将异物取出，用空白液调试，如还是不稳定，关机，待炉温下降、石英炉芯冷却后，取出炉芯，采用热的稀王水浸泡，除去附着的脏物，晾干石英炉芯，或更换新的石英炉芯。这是因为测定一段时间后，炉芯容易粘上残留的氢化物污染物，特别是现在使用的双层炉芯，若载气口较小，最容易出现载气口附着脏物，影响气流和元素的原子化，产生被测元素自熄，测定时出现没有荧光强度或荧光强度很小(条件正常情况下)。此时将炉芯卸下，稀酸浸泡清洗后，重新安上炉芯，调整好炉芯的高度，再测定空白，仪器会很稳定，空白荧光强度可以控制在100格左右。(3)载气流量检查。载气流量出厂时均已调好，一般情况下不会发生变化；但出现以下情况会发生改变。由于出厂运输的颠簸，使调整好的阀门螺丝松动，出现变化；也有可能长期使用后气流冲动引起变化，使得气流量变化。曾经发生过使用的仪器出现测定荧光强度变小的情况，经检查发现，设置的屏蔽气流量900mL·min-1，实测仅300 mL·min-1。载气流量的变化，可经校正使其恢复原流量水平，测定空白时的数值的稳定性明显提高；当设定的空白判别值较小时，也能顺利通过。

2.2样品制备

样品制备是保证测试结果准确性和稳定性的重要环节，既要保证样品分解完全，又要保证As、Sb、Hg不因水解、挥发而损失。

2.2.1问题样品测定时，一般采用王水溶矿，在王水介质中测定Hg，需分取部分试液，在HCI介质中，用硫脲一抗坏血酸作预还原剂，将As(V)、Sb(V)还原成三价后，进行氢化反应测定。由于硫脲-抗坏血酸作预还原剂不影响Hg的测定，目前多采用王水介质中直接用硫脲-抗坏血酸进行预还原，实现同一份溶液3个元素的测定，提高工作效率；但如果酸度过大，由于HNO3，的氧化作用使得溶液出现棕黑色，易出现还原不彻底，导致砷、锑的结果偏低。

2.2.2解决方法用王水溶矿后，先测定Hg，然后直接加硫脲-抗坏血酸固体试剂(先将试剂研细，必须加足够量的还原剂)还原As、Sb后再测定，既可实现同一份溶液3个元素的测定，又不会出现还原不彻底的现象。As、Sb还原还受温度的影响，气温太低时，也容易出现还原不彻底而影响测定，所以注意工作间保持一定的温度，最好不要低于18℃，还原的时间不能少于30min。

2.3高含量样品和环境污染的问题

2.3.1问题环境样品分析，一般元素含量在地球背景值附近。对于含量较高的元素含量，一般也不会超出检测范围；即使有极少的样品超出检测范围，稀释后也能测定。在实际分析工作中，偶尔遇到过含量特高的样品，经化学分析，质量分数达到了百分之几，仅一个样品就出现了污染仪器的情况。当时即出现空白溶液荧光强度溢出，使测定无法进行。由于记忆效应，虽然用1.2mol·L-1 HCI直接清洗了很长时间，但空白溶液荧光强度仍降不下来，只有把仪器的毛细管、石英炉芯、气-液分离器等均用20%HNO3，和KMnO4。溶液进行浸泡处理后，再用HCI浸泡几天，空白值才下降，恢复正常。其中Hg的污染要特别注意，管路一旦被污染，短时间内很难清除。化验室的环境对仪器也有较大影响，分析人员曾发现，在刚装修过的实验室进行测量，环境残余的汞蒸气造成汞的空白猛增，给测量带来很大的影响。化验室其他仪器也可能带来的影响，如测汞仪。

2.3.2解决方法对这类样品，在接收样品时，对该样品的采样情况要有所了解。如是矿区剖面样，最好先用光谱分析进行筛选，含量特高的样品用化学分析法进行测定。对化学分析法不能检测的样品，先进行稀释后再测定，这样可以减少样品对仪器的污染，避免仪器损坏。环境污染后大约要一个星期来消除，为免耽误分析周期影响野外施工，必要时可以更换仪器部件。同时原子荧光光度计和测汞仪最好不存放在同个楼层，以免造成环境污染。

3结语

在矿物测试中，为了确保测试化验的结论更加准确，需要选择好仪器的有关条件和灵敏度，确保分析结果符合实际情况。