砷及其化合物-新银盐分光光度法测定方法介绍
一、原理
通过等速采样,将颗粒物从固定污染源中抽取到玻璃纤维滤简中或将无组织排放颗粒物收集到过氯乙烯滤膜上。所采集的样品用混合酸消解处理。
在酸性介质中,样品溶液中的砷被硼氢化钾还原成气态氢化物,被AgNO3-HNO3-聚乙烯醇-乙醇吸收液吸收,氢化物将吸收液中的银离子还原成单质胶态银,使溶液呈黄色,于400～410mn波长处测定吸光度。
当将采集10m3气体的滤膜制备成50ml样品时,最低检出限为1×10-2μg/m3,测量上限为0.3μg/m3。
二、仪器
①分光光度计:具10mm比色皿。
②中流量采样器。
③烟尘采样器。
④玻璃纤维滤筒。
⑤过氯乙烯滤膜。
⑥砷化氢发生与吸收装置。
三、试剂
本方法所用试剂除另有说明外,均使用符合国家标准的分析纯试剂和去离子水或同等纯度的水。
①硝酸(HNO3):ρ=1.42g/ml,优级纯。
②盐酸(HCl):ρ=1.19g/ml,优级纯。
③高氯酸(HCO4):ρ=1.67g/ml,优级纯。
④40%氢氧化氨(NH4OH)。
⑤氢氧化氨溶液:1+1。
⑥0.5mol/L盐酸溶液。
⑦20%酒石酸溶液。
⑧0.1%甲基橙指示剂。
⑨无水乙醇。
⑩硼氢化钾片剂。
⑪乙酸铅棉:称取醋酸铅10g溶解于100ml水中,加几滴冰乙酸酸化。将10g脱脂棉浸泡在乙酸铅溶液小1～2h,取出晾干备用。
⑫硝酸银溶液:称取4.07g硝酸银溶于100ml水中,移入500ml容量瓶中,加浓硝酸10ml,用水稀释定容至刻度,摇匀。
⑬聚乙烯醇溶液:称取1g聚乙烯醇于500ml水中,加热搅拌至完全溶解,盖上表皿,微沸10min,冷却至室温备用。
⑭二甲基甲酰胺-乙醇胺混合液(简称DMF混合溶液):将35ml二甲基甲酰胺与15ml乙醇胺混合,充分摇匀。
⑮吸收液:取25ml硝酸银溶液和25ml聚乙烯醇溶液混匀,再加50ml无水乙醇,充分摇匀,此溶液至少可稳定4h,在临用前配制。
⑯标准贮备液,0.500mg/ml:准确称取0.066g三氧化二伸(优级纯,于105～110℃烘干1h),用40%NaOH溶液10ml,加热溶解。移入100ml容量瓶中,用去离水稀释定容至标线。贮存于棕色瓶中,低温保存。
⑰标准使用液,1.0μg/ml:临用时,用砷标准贮备液逐级稀释而成。
四、采样
同测定铅及其化合物的石墨炉原子吸收分光光度法。
五、步骤
1、样品溶液的制备
①滤筒样品:将样品滤筒剪碎(切勿使尘粒抖落),置于150ml锥形瓶中,加6ml硝酸溶液,18ml盐酸,6ml高氯酸,瓶口插入小漏斗,于电热板上加热,待剧烈反应停止后,取下漏斗,小心蒸至近干。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。加热浓缩至近干,稍冷,加入0.5mol/L盐酸溶液20ml,加热3～5min,加0.2g抗坏血酸,使Fe3+还原成Fe2+。
②滤膜样品:取样品滤膜置于100ml 锥形瓶中,加入10ml硝酸,放置过夜。其后消解方法与玻璃纤维滤筒同,但酸量减半。
2、空白溶液的制备
取同批号空白滤筒或滤膜两个,按样品处理相同步骤同时操作,制备成空白溶液。
3、标准曲线的绘制
于六支50ml反应管中,分别加入砷标准使用液,使含有砷0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0μg,加酒石酸溶液5.0ml,加水40ml,摇匀。以下操作与样品溶液的测定相同。
4、样品溶液的测定
将样品溶液移入50ml反应管中,加0.1%甲基橙指示剂2滴,用(1+1)NH4OH溶液调至溶液转黄,立即加入20%的酒石酸溶液5ml,加水至40ml,摇匀。连接好整个装置,加1片硼氢化钾片剂,密塞,产生的气体通入 AgNO3-HNO3 聚乙烯醇-乙醇吸收液中,吸收液加入量为5ml。反应时间为3～5min。
将吸收液移入10mm比色皿中,于400～410nm波长处测定吸光度。按同样的方法测定全程序空白溶液的吸光度。
六、计算
根据所测定的吸光度值,在标准曲线上查出或由回归方程计算出样品溶液和空白溶液中砷的含量(μg),并由下式计算大气污染源排放伸的浓度(μg/m3)。
式中:W——样品溶液中砷含量,μg;
W0——空口溶液中砷含量,μg;
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,cm3。
注:对滤筒样品,St=Sa;Vnd为标准状态下干气的采样体积(m3)。
七、精密度和准确度
实验室测定上壤标准样品的精密度和准确度列于表1。
八、说明
①制备标准曲线、测量样品和空白溶液时,每次发生和吸收砷化氢的时间应严格保持一致。
②本法适用于测定经滤筒或滤膜采集的颗粒物中无机砷及其化合物。
