铅及其化合物测定--石墨炉原子吸收分光光度法方法介绍
一、原理
用过氯乙烯滤膜采集无组织排放中颗粒物样品,用玻璃纤维滤简采集有组织排放中的颗粒物样品,用硝酸-高氯酸消解后制成样品溶液。处理后的试样溶液注入经涂层处理后的石墨炉原子化器的石墨管中,于283.3nm处测定吸光值,根据特征谱线的光强度,可确定样品溶液中铅的浓度。
当采样体积为10m3时,将滤膜制备成25ml样品进行测定,最低检出浓度为8×10-3μg/m3,测量范围25×10-3～250×10-3μg/m3。
二、仪器
①原子吸收分光光度计及相应的辅助设备。
②热解石墨管。
③中流量采样器。
④烟尘采样器。
⑤玻璃纤维滤筒。
⑥过氯乙烯滤膜。
⑦微量移液器。
三、试剂
①铅标准贮备液:称取110℃烘干2h的硝酸铅(分析纯)1.599g溶于水中,用(1+9)硝酸溶液定容至1000ml,此溶液含铅1.00mg/ml。
②铅标准使用液:临用前用0.1%HNO3,经逐级稀释后,配制成含Pb500μg/L的标准溶液。
③5%(NH4)2HPO4溶液。
④5%抗坏血酸水溶液。
⑤5%镧溶液:称取3.118gLa(NO3)3 • 6H2O溶于20ml水中。
⑥硝酸(HNO3):ρ=1.42g/ml,优级纯。
⑦硝酸溶液,1+9:用ρ=1.42g/ml优级纯硝酸配制。
⑧0.1%硝酸溶液。
⑨高氯酸(HClO4):ρ=1.67g/ml,优级纯。
四、采样
1、样品的采集
①无组织排放样品的采集,采集方法按照总悬浮颗粒物有关部分执行;采样点数及采样点位置,采样时间和频次按无组织排放源的采样原则有关部分执行。
②有组织排放样品的采集,采样点数及采样点位置按照采样位置与采样点有关部分执行;采样方法按照颗粒物采样方法有关部分执行;采样时间和频次:采集颗粒物样品时,原则上每个采样点采样时间不少于3min,每次采样至少采取三个样品,取其平均值;采集气态污染物样品时,以连续1h的采样获取平均值或在1h内以等时间间隔采集四个样品,并计平均值。
2、样品的保存
滤膜样品采集后对折放入净纸袋中保存待测。滤样品采集后将封口向内折叠,竖直放回原采样盒中,待测。
五、步骤
1、样品溶液的制备
①滤筒样品:将试样滤筒剪碎(切勿使小粒抖落),置于150ml锥形瓶中,加30ml硝酸、5ml高氯酸,瓶口插入一个小漏斗,于电热板上加热全微沸,保持微沸2h。稍冷,再加入10ml硝酸,继续加热微沸至近干。如果样品消解不完全,可加入少量硝酸继续加热至样品颜色变浅。冷却,加入少量水,用定量滤纸过滤,用水洗涤锥形瓶、滤渣数次,合并洗涤液和滤液,加热浓缩至5ml左右,移到25ml容量瓶中,用水稀释至标线,即为样品溶液。
②滤膜样品:取试样滤膜置于100ml锥形瓶中,加入10ml硝酸,放置过夜。其后消解方法玻璃纤维滤筒同,但酸量减半。
2、空白溶液的制备
取同批号空白滤简或滤膜两个,和样品同时处理操作,制备成空白溶液。
3、标准曲线绘制
①工作标准溶液的配制:取七个25ml容量瓶,分别加入铅标准使用液0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml,然后用(1+9)硝酸溶液稀释分标线,配制成工作标准溶液,该标准溶液含铅分别为0.0、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0、100.0μg/L。
②涂层石墨管的制作:用微量移液器向热解石墨管中移入150μl5%镧溶液,按仪器说明书的操作步骤和选定的仪器工作条件及参数,进行一次全过程原子化,制备成涂层石墨管。
仪器参数可参照说明书进行选择,表1所列条件和参数供参考。
③绘制标准曲线:用微量移液器向已涂层的石墨管中依次移入10μl基体改进剂、20μl标准工作溶液,按照制备涂层石墨管的仪器作条件,测定工作标准溶液的吸光度值,以吸光度值对铅浓度(μg/L)绘制标准曲线,并算出标准曲线的回归直线方程。
④样品溶液的测定:按标准曲线绘制时的仪器工作条件和操作步骤,分别测定空白溶液和样品溶液,记录吸光度值。
六、计算
根据所测的吸光度值,在标准曲线上查出或由归方程计算出样品溶液和空白溶液中铅的浓度,并由下式计算大气污染源排放铅的浓度(μg/m3)。
式中:C——样品溶液中铅浓度,ug/L;
C0——空白溶液中铅浓度,μg/L;
25——样品溶液体积,ml;
Vnd——标准状态下的采样体积,m3;
St——样品滤膜总面积,cm2;
Sa——测定时所取样品滤膜面积,cm2。
注:对滤筒样品,St=Sa:Vnd为标准状态下干气的采样体积(m3)。
七、说明
①在制备样品溶液时,小心加热,勿蒸干,勿使其崩溅。
②若用玻璃纤维滤筒采样,因滤筒中铅的木底较高,应适当增大采样体积。
③为克服石墨炉原子吸收法测定Pb时的基体干扰,可加入基体改进剂,例如:Pd、(NH4)2HPO4、La、Pt,Zr等盐类。加入基体改进剂后,可适当提高灰化温度(一般可提高200～300℃),这样能减少基体产生的背景吸收。
④用金属碳化物涂层石墨管,在测定酸度较大的试样时,涂层容易受到破坏使测定精度变差,应注意测定试样的酸度不超过0.2%。
⑤铅含量高时,可用火焰原子吸收分光光度法测定。
⑥本方法检测的铅及其化合物,系指经滤筒或滤膜采集的颗粒物中能被硝酸-高氯酸体系浸出的铅及其化合物。
