技术原理
原子荧光光度法基于待测元素在特定波长激发下产生荧光,其荧光强度与元素浓度在一定范围内呈线性关系。砷、汞经预处理转化为气态氢化物或原子蒸气,由载气导入原子化器,受光源激发后发射特征荧光,由检测系统测量。砷、汞的测定通常采用氢化物发生-原子荧光光谱法,其基本反应可表示为:
As5+ + 还原剂 → AsH3↑
Hg2+ + 还原剂 → Hg0↑
荧光强度If与待测物浓度c的关系可近似表达为:If = K · c,其中K为与仪器效率、量子产率等相关的常数。
样品前处理
水样前处理需确保砷、汞以可测形态完全释放并消除干扰。清洁水体可经酸化后直接测定;含有机质或悬浮物的样品需进行消解。常用消解方法包括硝酸-盐酸体系加热消解或微波辅助消解。砷测定前常需预还原,将五价砷转化为三价砷,以提高氢化物发生效率。汞测定需注意防止挥发损失,消解容器应密闭。消解后溶液应澄清透明,酸度控制在适宜范围。
仪器参数的合理设置对测定灵敏度与稳定性有关键影响。光源灯电流、光电倍增管负高压、原子化器高度与温度、载气流量等需根据仪器型号及水样基质优化。干扰主要来自共存离子,如铜、镍、钴等过渡金属可能抑制氢化物生成,可通过加入硫脲-抗坏血酸等掩蔽剂缓解。汞记忆效应较强,需保证足够清洗时间。连续测定时,应监控基线稳定性,必要时进行仪器漂移校正。
| 关键参数 | 优化考量 |
| 负高压 | 在信噪比允许下尽量降低 |
| 灯电流 | 兼顾光源强度与寿命 |
| 载气流量 | 影响氢化物传输效率 |
| 原子化温度 | 确保原子化且减少荧光猝灭 |
| 还原剂浓度 | 保证定量反应并减少气相干扰 |
测定过程应实施全过程质量控制。包括使用空白试验监控污染,通过平行样控制精密度,采用标准物质或加标回收评估准确度。校准曲线应在预期浓度范围内线性良好,相关系数通常要求不低于0.995。低浓度样品可采取浓缩富集步骤。砷汞性质差异大,建议分别建立测定流程。结果报告需注明方法检出限、定量限及不确定度来源。
操作与维护
实验涉及强酸、高压气体及有毒氢化物,需在通风橱内操作,人员应配备防护用具。仪器维护需定期检查气路密封性、干燥剂状态及原子化窗清洁度。光源预热时间应充足,长期不用需按规定保管。废液应收集并妥善处理,含汞废液需专门处置。
