氢化物原子荧光光谱法测定水处理剂聚合硫酸铁中砷的方法

水处理剂聚合硫酸铁是一种新型高效无机高分子混凝剂，其原料来源广泛，包括氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、铁粉、钢铁酸洗废液、硫酸亚铁等或者硫铁矿及其废渣等。而上述原料中砷、镉、铅等杂质含量较高，在生产过程中容易将砷等杂质带入聚合硫酸铁。GB14591-2006《水处理剂聚合硫酸铁》中规定聚合硫酸铁中砷的检验方法为二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法和砷斑法；但两者所用试剂繁多，实验耗时较长。因此，本研究建立了水处理剂聚合硫酸铁中砷的氢化物原子荧光光谱测定法。

1材料与方法

1.1仪器与试剂

AFS-3100型双道原子荧光光谱仪（北京科创海光仪器有限公司），砷特种空心阴很灯（北京有色金属研究总院），屏蔽气及载气均为高纯氩气。砷标准储备液(1000μg/ml，国家标准物质研究中心），砷标准使用液（临用时用二级实验室用水逐级稀释至100μg/L）。

1.2仪器工作条件光电倍增管负高压：260V;灯电流：45mA；原子化器高度：8mm；载气：氩气(0.25MPa）；载气流量：400ml/min；屏蔽气流量：800ml/min；读数方式：峰面积；样品液注入量：1.0ml；读数时间：10s；延迟时间：ls。

1.3样品预处理

称取1.59固体样品（或3.09液体样品）于250ml烧杯中，加二级实验室用水至100ml；小心加入2ml过氧化氢和2ml硝酸，于95℃水浴th，使体积浓缩至50ml；静置至室温，移入1000ml容量瓶中，用二级实验室用水定容。试剂空白与样品同时进行预处理。

1.4样品测定

分别从试剂空白和样品预处理液中吸取25.0ml于25ml具塞比色管中，加入浓盐酸2.5ml、硫脲一抗坏血酸溶液(100g/L）2.5ml，混匀，放置30min，上机测定。

1.5标准曲线的绘制

分别取0、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、5.0ml的砷标准使用液(0.10μg／ml）于25ml具塞比色管中，用二级实验室用水定容至刻度，加入浓盐酸2.5ml、硫脲一抗坏血酸溶液(100g/L）2.5ml，混匀，放置30min，得到浓度为0、0.8、2.0、4.0、8.0、12.0、20.0μg/L的砷标准系列溶液，上机测定。以峰面积（y）对浓度（x）绘制标准曲线。

2结果与讨论

2.1载流液及其浓度的选择

分别试验了硝酸、盐酸、硫酸作为载流对测定的影响，结果表明，硫酸作为载流时，荧光强度较硝酸、盐酸低，且硫酸腐蚀性强，易损坏仪器；而硝酸和盐酸作为载流测得的荧光强度无明显差异。但为与实验过程中所加酸保持一致，故本研究选择盐酸作为载流溶液。

当盐酸溶液浓度在5%-10%范围内时，方法的灵敏度高、重现性好，为节省试剂，本研究选择5%盐酸溶液作为载流溶液。

2.2硼氢化钠一氢氧化钠溶液浓度的选择

通过对1、2、4、8g/L的氢氧化钠溶液进行比对试验发现，当氢氧化钠溶液浓度在2g/L时，试验效果较好。故本实验选用氢氧化钠溶液浓度为2g/L。

硼氢化钠溶液浓度在20-25g/L范围内，砷荧光强度较高且较稳定，因此，选择硼氢化钠溶液的浓度为20g/L。

2.3仪器工作条件的选择

2.3.1载气流量的选择

分别用200、400、600、800ml/min的载气流量进行试验发现，当载气流量为400ml/min时，仪器测定砷的灵敏度较高。故本研究选择载气流量为400ml/min。

2.3.2屏蔽气流量的选择

分别用400、800、1000ml/min的屏蔽气流量进行试验发现，当屏蔽气流量为800ml/min时，仪器测定砷的灵敏度较高。故本研究选择屏蔽气流量为800ml/min。

2.3.3原子化器高度的选择

载气流量选择400ml/min，屏蔽气流量选择800ml/min时，将原子化器高度分别在6-10mm之间进行调整。结果表明，原子化器高度在8mm时，试验能获得满意结果。故本研究选择原子化器高度为8mm。

2.4线性范围、回归方程、相关系数及检出限

在0.80-20.0μg/L的线性范围内，该方法所得砷的回归方程为y=55.14lx-9.263，r=0.9998。在选定的较佳测定条件下，连续测定空白样品11次，以3倍的空白标准差计算，方法的检出限为0.40μg/L。若以取19聚合硫酸铁样品消化处理后定容至10ml计算，则氢化物原子荧光光谱测定法测定水处理剂聚合硫酸铁中砷的检出限为0.0040μg/g。

2.5精密度与准确度试验

以某自来水厂水处理剂聚合硫酸铁样品1.59，按前面所述方法处理，并在样品中分别加入5.0、10.0、20.0μg/L的砷标准溶液进行砷的加标回收试验。该方法的平均回收率为96.4%-103.0%，R.SD为2.5%-3.8%。见表1。

2.6干扰试验

向10μg/L砷标准液中加入各种离子进行干扰试验，以测定结果较标准值偏差大于10%为存在干扰。结果表明，100倍的Zn2+、Fe3+、Fe2+、Ag+、Ni2+，50倍的Sn2+、Hg2+、Cu2+、Cr6+、Mn2+、C02+均不干扰测定。

2.7实际样品的测定

应用本法对淄博市多家自来水厂水处理剂聚合硫酸铁试样中的砷进行检测，其中，液态聚合硫酸铁25份，固态聚合硫酸铁8份，检测结果均未超过GB14591-2006《水处理剂聚合硫酸铁》中的砷限值，全部为I类聚合硫酸铁[水处理剂聚合硫酸铁按用途分为二类：I类供饮用水用（液态聚合硫酸铁中砷的标准限值为0.0001%，固态聚合硫酸铁中砷的标准限值为0.0002%)；II类供工业用水、废水和污水用（无砷限值要求）]，且其中20份液态聚合硫酸铁和7份固态聚合硫酸铁未检出砷。

2.8该方法与国标法的比较

向不含砷的聚合硫酸铁溶液中加入砷标准溶液（终浓度为10μg/L），分别采用本法与国标中的二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法进行测定，结果砷浓度分别为(10.86+0.27)和(10.52±0.42)μg/L，两者间差异无统计学意义（P>0.05)。

3小结

笔者建立了氢化物原子荧光光谱法测定水处理剂聚合硫酸铁中砷的方法。该方法简便、快速，消耗试剂少，精确度和准确度均较高，适用于水处理剂聚合硫酸铁中砷的测定。