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高压密闭消解_原子荧光光度法测定涂料中砷含量的应用方案

引言：

涂料作为一种装饰及功能性材料，已广泛应用于现代工业和生活中。涂料中的砷不仅会造成环境污染，而且是一种致癌物质，会在人体中积累，造成严重伤害。因此限制涂料中砷含量是十分有必要的。涂料中砷含量测定的主要方法有X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体法、电感耦合等离子体质谱法。有关原子荧光光谱法测砷的研究已有报导，所使用的处理方法为湿法消解和微波消解，操作过程有一定的危险，且检出限较高。高压密闭消解-原子荧光光谱法元素不易挥发，操作安全可靠，检出限较低，在土壤、矿产、饲料、环境等已采用原子荧光光谱法测定砷。

本文用高压密闭消解-原子荧光光谱法测定了涂料中有害重金属砷的总量，方法简单、快速、灵

敏、准确。

一、实验部分

1.1仪器与试剂

原子荧光光度计（AFS-680），附有砷空心阴极灯。

盐酸、硝酸为优级纯，实验用水为二次蒸馏水。

硼氢化钾溶液：称取0.5g氢氧化钾于烧杯中，用少量水溶解。称取1.5g硼氢化钾放入氢氧化

钾溶液中，溶解后用水稀释至100mL，摇匀。此溶液应避光保存，现用现配。

硫脲-抗坏血酸溶液：分别称取5g硫脲和抗坏血酸，用水微热溶解并稀释至100mL。

砷（As）标准贮备溶液，浓度为1000μg/mL。

1.2仪器工作条件

原子荧光光度计工作条件：光电倍增管负高压为280V,砷灯电流为80mA，原子化器温度为200℃,载气流量为500mL/min，屏蔽气流量为1000mL/min，原子化炉高度为8mm，测

量时间为10s，延迟时间为1s。

1.3样品的处理

称取试样0.5g置于高压消解罐的聚四氟内罐中，加入10mL硝酸，盖好内盖，旋紧不锈钢外

套，放入恒温干燥箱，140～160℃保持3～4h，自然冷却至室温，然后缓慢旋松不锈钢外

套，将消解内罐取出，用少量水冲洗内盖，放在控温电热板上于120℃赶去棕色气体。取出消解内罐，将消化液转移至50mL容量瓶中，用少量水洗涤内罐3次，加入2.5mL盐酸、10mL硫脲-抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀放置半个小时。在与标准溶液系列相同的测定条件下，用原子荧光光度计测定试液的荧光强度。同时进行空白试验。根据试液和空白试验溶液的

荧光强度值用工作曲线计算出砷的浓度。

二、结果与讨论

2.1酸度的影响

酸度影响氢化物发生的速度、转化率及从水相中释放出来的速度，因此对5种不同载流盐酸

浓度的样品回收率进行了考察试验。从图1可见，随着盐酸浓度的增加，砷的回收率增加，当

盐酸浓度大于5.0%时，砷的回收率趋于稳定，5.0%～8.0%的范围内，酸度对其测量影响不

大。综合考虑样品处理和预还原等方面后，本标准选择5%的盐酸作为氢化物发生载液。

2.2还原液的浓度

高压密闭消解-原子荧光光度法中的还原剂采用硼氢化钾-氢氧化钾作为整个反应体系中的还原剂，荧光强度与氢化元素形成氢化物的难易程度有关，浓度过低反应慢，信号弱；浓度高，过多的氢气易冲稀基态原子浓度和造成荧光淬灭。试验表明，在0.50%～1.5%的浓度范围内，随着硼氢化钾浓度的增加，砷的荧光强度增加，并在浓度1.5%时，荧光强度达到最大，随后随着硼氢化钾浓度的增加，易产生过多的氢气进入原子化器，导致荧光强度下降，试验结果见表1。综合考虑，本方法选择KBH4的浓度为1.5%。

2.3工作曲线和检出限

为考察原子高压密闭消解-荧光光度法测定砷的线性范围和检出限，按实验方法对浓度范围0

μg/L～100.0μg/L的砷标准溶液进行测定，绘制浓度与荧光强度的曲线为I=111.521*C-

57.473，线性相关系数R=0.9996，测定标准曲线的线性范围为0μg/L～100.0μg/L。

按实验方法进行11份空白试验，根据公式DL=3×SD/K（3倍样品空白溶液荧光强度的标准

偏差除以标准曲线斜率）及定容体积、样品质量，计算得到方法检出限为0.02μg/kg。

2.4回收率实验

为检验方法的准确度，分别选取3种涂料样品作为加标基质，通过低、中和高3个含量进行加标测试并计算其回收率，结果见表2。样品的加标回收率在88.5%～110.0%之间，说明该方

法的前处理过程不存在砷元素损失情况，检测方法稳定可靠。

2.5方法的精密度

对四组样品分别进行8次精密度试验，结果见表3。高压密闭消解-原子荧光光度法的标准偏

差较小，相对标准偏差在6.0%以内，精密度高，适宜用来测定不同种类涂料中砷的含量。

2.6比对试验

对五组样品分别用高压密闭消解-原子荧光光度法(HG-AFS)