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【摘要】 目的 为了建立尿液中砷和锑的原子荧光光谱测定方法。方法 样品处理采用压力消解法进行处理,使用硫脲-抗坏血酸-碘化钾锑混合溶液作为预还原剂,研究了尿中砷和锑原子荧光光谱测定方法的最佳测定条件。结果 本法选择20 g/L KBH�4溶液作为还原剂,50 g/L硫脲-50 g/L抗坏血酸-50 g/L碘化钾混合溶液作为预还原剂,线性范围为0~80 μg/L,相关系数r≥0.999 5,砷和锑检出限分别为0.031 μg/L和为0.026 μg/L,砷和锑加标回收率分别为102.3%和94.7%,砷和锑的相对标准偏差分别为3.45%和4.72%。结论 该方法简便快速、灵敏度高、准确度好,适合尿液中砷和锑的测定。
【关键词】
职业病患者尿液;砷;锑;测定锑是银白色的金属,锑元素及其化合物常见于采矿、合金、医疗、化工、印刷铸字、半导体材料等。人接触锑的途径包括职业接触及环境污染,锑剂其化合物对人体胃肠黏膜有刺激作用,如摄入达到中毒剂量会引起剧烈呕吐、腹痛、腹泻等症状。锑中毒目前尚无特异的化验诊断指标,常以尿锑作为接触指标之一。多采用5-Br-PADAP分光光度法测定尿锑[1],该方法操作繁琐且灵敏度不高。氢化物发生-原子荧光光谱法具有灵敏度高、干扰少、操作简便等优点。近年来,在环境、卫生领域得到广泛应用[2-5]。本文研究了氢化物发生-原子荧光光谱法(HGAFS)同时测定尿中砷和锑的含量,方法简便、快速,可靠。结果报告如下。
1 实验部分
1.1 仪器 AFS-230型原子荧光光谱仪(北京科创海光仪器公司);砷特种空心阴极灯;锑特种空心阴极灯(北京有色金属研究院)。
1.2 主要试剂
1.2.1 砷标准储备液 1 000 mg/L(国家标准溶液,介质为4 mol/L HCl,GSBG62021-90)。
1.2.2 锑标准储备液 500 mg/L(国家标准溶液,介质为4 mol/L HCl,GSBG62043-90)。
分别吸取砷和锑标准储备液于容量瓶中,并逐级稀释成1.00 mg/L的砷和锑混合标准使用溶液,介质为φ=10%的盐酸。
1.2.3 混合还原掩蔽剂 称取5 g硫脲、5 g抗坏血酸及5 g碘化钾于200 ml烧杯中,溶于100 ml水,即为50 g/L硫脲-50 g/L抗坏血酸-50 g/L碘化钾混合溶液。
1.2.4 20 g/L KBH�4水溶液 称取2.0 gKBH�4(AR)溶于0.5%KOH水溶液中并定容至100 ml。
1.3 仪器工作条件 砷空心阴极灯电流,60 mA;负高压300V;锑空心阴极灯电流,80 mA;负高压300V;原子化器高度8 mm;氩气流速:载气400 ml/min;屏蔽气1 000 ml/min;原子化器炉温200℃;测量方式,标准曲线法;读数方式,峰面积;读数延迟时间,1.0 s;读数时间,10.0 s。
1.4 测定方法
1.4.1 标准曲线的绘制 吸取1.00 mg/L的砷和锑混合标准使用溶液0,0.25,0.50,1.00和2.00 ml于一系列25 ml比色管中,用4 mol/LHCl补足至10 ml,加5 ml混合还原掩蔽剂,1.5 ml浓HCl,用水定容至刻度,摇匀,相当于含As、Sb各 0,10.0,20.0,40.0和80.0μg/L,放置30 min,待测。
1.4.2 样品溶液的制备 分别精密称取尿和标准物质茶叶各约0.5 g于压力消解罐中,加5 ml硝酸浸泡过夜后,置140℃恒温烘箱3 h。次日取出后,加少许水在电热板上加热至消解液约2 ml时取下,转移至50 ml容量瓶中并定容至刻度。同时做样品空白。
分别吸取10 ml制备液于25 ml比色管中,从加5 ml混合还原掩蔽剂及1.5 ml浓HCl,用水定容至刻度,测定同标准系列操作。
2 结果与讨论
2.1 KBH�4溶液含量的影响 试验开始时,随着含量的增加,荧光强度亦逐渐增加,当>25 g/L时,由于反应生成的氢气量太大,荧光强度反而减弱,测定数值的重现性变差。本研究选择20 g/L KBH�4。
2.2 还原掩蔽剂用量的影响 由于消解后的样品中As和Sb以高价态(As5+�、Sb5+�)存在,直接用KBH�4还原不完全,容易造成结果偏低,本文试验了硫脲、硫脲-抗坏血酸及硫脲-抗坏血酸-碘化钾作预还原剂,对还原效果进行比较。结果表明硫脲-抗坏血酸-碘化钾混合还原剂的效果更佳。它们的浓度应为50 g/L硫脲-50 g/L抗坏血酸-50 g/L碘化钾。硫脲还对Cu2+�、CO�2+、Ni2+�等离子有掩蔽作用。混合还原掩蔽剂大于4 ml时,As和Sb的荧光强度趋于稳定,本研究选择用量为5 ml。
2.3 准确度 称取6个批次的样品,分别加入砷标准液(10.0 μg/L)与锑标准液(5.0 μg/L)后连同样品、样品空白一同消化,然后按本法分别测定6次。砷和锑测得平均值分别为:20.50 μg/L,9.2 μg/L;砷和锑回收率分别为102.3%和94.7%,砷和锑的相对标准偏差分别为3.45%和4.72%。
2.4 样品分析结果 用本法对标准物质茶叶及尿按本法分别测定6次。茶叶中砷和锑的平均值分别为0.264(GBW07605 砷的标准值为0.28±0.04 μg/g)及0.055(GBW07605 锑的标准值为0.056±0.006 μg/g)W/10-6,平均回收率分别为94.2%和98.2%,相对标准偏差分别为3.16%和3.51%;尿中砷和锑的平均值分别为0.0246及0.0104 W/10-6,相对标准偏差分别为2.92%和2.24%。
2.5 线性范围及检出限 以试剂空白及As和Sb标准使用溶液连续进行至少22次交替测定,根据公式D=(ρ/X)3S计算出该方法的检出限,砷为0.031 μg/L,线性范围为0~80 μg/L,相关系数r=0.999 8,回归方程Y=-0.023+0.276X。锑为0.026 μg/L,线性范围为0~80 μg/L,相关系数r=0.999 9,回归方程Y=-0.881+0.351X。
3 小结
试验结果表明,与标准方法相比[1,6],本法的精确度和准确度及线性关系均获得满意结果,比湿消解更简便,快速,完全,消耗试剂少,从而减少杂质的带入,大大降低了空白值,提高了检测结果的准确性[1]。一次性消解样品用HGAFS法同时测定砷和锑,简化操作,提高了检测速度,灵敏度好,准确度高等优点,值得推广应用。
参 考 文 献
[1] 徐伯洪,闫慧芳.工作场所有害物质监测方法.中国人民公安大学出版社,2003:32-34.
[2] 郭淑英,张秀荣,冯波,等.人参蜜片中砷和锑原子荧光光谱法测定.中国公共卫生,2008,24(2):250-251.
[3] 边学武,马全,郭淑英.原子荧光光谱法测定牛奶中砷和锑.中国卫生检验杂志,2007,17(11):2087-2088.
[4] 张锦茂,陈浩,张勤.用于氢化物原子荧光光谱中特种空心阴极灯某些性能的研究.光谱学与光谱分析,1994,14(4):89-90.
[5] 勾艳玲,王�,高宏航.饮用水中砷和硒的原子荧光光谱法同时测定.中国公共卫生,2006,22(6):708.
[6] WS/T 28-1996 尿中砷的二乙基二硫代氨基甲酸银三乙醇胺分光光度测定方法,中华人民共和国卫生部,1996.
