L-半胱氨酸在测定煤中砷中的应用

摘要：用L－半胱氨酸是预还原剂，它验证氢化物发生原子荧光法测定煤中砷的方法。分析了氢化物发生条件、仪器条件、L－半胱氨酸浓度对砷的荧光信号的影响，实验说明，砷的检出限为0.22ug/L，相对标准偏差在0.86左右。用标准参考物质煤飞灰对方法进行了验证，所得结果与标准参考值一致。

关键词:煤；砷；L-半胱氨酸

中图分类号06　文献标识码A　文章编号1674-6708(2010)29-01 01-02

L－半胱氨酸前言砷是自然环境中使人致癌的最普遍、危害性最大的物质之一。大气中的砷主要来自于煤的燃烧，在煤中的砷随着燃烧进入大气，在大气中形成剧毒的氧化物As E2O E3砒霜和AsE2 E5，污染我们的环境对人类健康造成很大影响。常用砷主要测定方法是原子吸收法，其中AAS灵敏度和稳定性不足，而ICP―MS仪器成本和维护费用高。近年来氢化物的原子荧光光谱法发展迅速，灵敏度和检出限与ICP-AES/IvlS相当，现在广泛用在可形成的氢化物元素的测定。具有高效预还原和去干扰作用的L-半胱氨酸作为氢化物发生光谱法的新颖增效试剂，得到我们的认可。在采用烧结法分解砷的实验中，分析了预还原剂L－半胱氨酸，氢化物发生一原子荧光光谱法(HG-AFS)方法测定砷。

1、实验部分

1)仪器与试剂某分析仪器公司的AF-610型原子荧光光谱仪；砷空心阴极灯。砷标准的储备液：称取As E20E，0.66g溶于1.0mol/L的12.5mLNaOH溶液中，加水稀释到50mL，用溶液Hol中和后转移到容量瓶里在稀释到500mL。砷标准储备液：称取N8 E3AsO E4.12H E2O的1.4150g倒入烧杯中，加水后进行溶解再放置容量瓶里稀释到250mL。硼氢化钾溶液：15g/L现配现用；L－半胱氨酸溶液：0.12mol/L的HCL；10dL；煤飞灰的标准GBW08401。

2、实验方法

1)样品预处理将煤样样品经粉碎、缩分，研磨过100目筛1.50cc的时候装入干燥瓶中备用。在1.5g艾试剂中(氧化镁两份和无水碳酸钠一份)瓷坩埚中放人干燥的煤样1.0g，混合均匀后用1.5g艾试剂进行覆盖；对马弗炉进行缓慢升温到500"C以后保持1h再继续升温到800℃，保持3h。待冷却以后把灼烧物放人20mL热水中用10mL盐酸洗涤坩埚3－4次搅拌溶解等冷却后放人容量瓶里在用二次水稀释到100mL。

2)仪器要在负高压280V工作条件中进行、70mA的电流、500M1/min的载气流量、200℃原子化温度、18s读数时间可以延迟时间2s。

3)取定量的砷标准放人lOmL比色管中加入L－半胱氨酸10g/L，用酸度为0.12mol/L盐酸调节溶液并定容，待15min稳定后，用原子荧光光谱仪测定砷的荧光信号。

3、结果与讨论

3.1仪器分析条件的选用

1)从250V-290V的负高压对砷的荧光强度影响：负高压增大的时侯，荧光强度显著增加，同时随之增大的有背景值。荧光强度与灵敏度都满足的情况下要选取负高压较低的使用，280V定为测定砷的负高压。

2)从50mA-90mA的灯电流对砷的荧光强度影响：灯电流的增大的时候，荧光强度是先增大随后减小，最大值出现在78mA附近。由于灯电流过大会降低灯的使用率。

3)载气流量的选取是为了测试300mL/min－800mL/min载气流量对荧光强度影响：500mI/min载气流量，砷的荧光强度为最大。

3.2氢化物发生的条件选择

1)介质酸度选择测试了下面几个数值0.024、0.048、0.072、0.096、0.120、0.240，盐酸0.36mol/L为酸介质时对砷荧光强度的影响最小；盐酸为0.12moI/L时，砷的荧光强度为最大，随后缓缓下降，故选0.12mo-L盐酸。

2)硼氢化钾浓度随着KBH4浓度上升，砷的荧光强度增加。KBH4浓度大于15g/L时，荧光强度的变化不明显，所以选15g/L的KBH4为还原剂。

3)载流酸度的选择测试了0.06、0.12、018、0.24，盐酸0.3mol/L做载流的时候砷的荧光强度影响：盐酸O.12mol/L作载流，荧光强度为最大。

4)L－半胱氨酸在预还原As(v)－As(Ⅲ)的时候，L－半胱氨酸具有预还原能力与去干扰能力，含L－半胱氨酸的砷标准溶液比较稳定，空气中氧不容易氧化它，7d内测定值变化不明显，对酸度要求低，空白值和检出限下降。L－半胱氨酸浓度对As(v)还原效果影响：L－半胱氨酸用量升高，荧光强度上升，4g/L的L－半胱氨酸用量，As(V)为50ug/L荧光强度出现了平台。选用5g/L的L－半胱氨酸作为预还原剂，以便样品中的五价砷被完全还原了。

5)L－半胱氨酸增敏效应L－半胱氨酸能够对氢化物原子光谱测定信号产生增敏效应。对L－半胱氨酸增敏效应研究中我们发现在选定实验条件下，像溶液中加5g/L的L－半胱氨酸可使标准曲线斜率增大58.25％左右。

6)干扰实验通过实验得出：5g/m的L－半胱氨酸条件下，500倍Mg2＋，Ca2＋，Fe3＋，Ba2＋，AL3＋，C02＋，Ni2＋，Pb2＋，Cr6＋，Cu2＋，Mn2＋等等离子对20ng/mL的砷测定不干扰。

7)精密度检出限对于40ng/mL砷(Ⅲ)的溶液中，7次连续的测定精密度得0.86％。在最佳条件下实验，连续测定空白的溶液11次，3倍标准偏差在与工作曲线的斜率相除得溶液中砷检出限是0.22ug/L。

8)样品分析主要是提高评价方法准确性，在煤飞灰选择中：标准参考物质(GBW08401)，采取上面的方法科技对煤飞灰中砷含量进行测定，结果平均值是(n＝5)12.0mg/g，RSD＝2.2％跟标准参考值(11.4±0.6)mg/g相同，所以上述方法是可行的。

4、结　论

砷在环境中可以使人致癌，它是危害性最大的物质之一，可以通过各种形式进入我们的身体在人体中蓄积从而引起慢性的中毒，所以在煤加工利用过程中我们应对煤中的砷注意采取预防措施对煤中的砷进行治理与分解。

参考文献

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