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【摘 要】砷对人有较大危害，因此，对它的测定十分有必要。本文采用原子荧光法测定环境水样中的总砷，介绍了测定中需要的材料及方法，绘制了总砷的标准曲线，最低检出限为200μg/L，相对标准偏差<3.0%。结果表明：此法测定环境水样中的总砷简便、灵敏度高、准确，值得参考借鉴。
【关键词】原子荧光；测定；砷；试验条件；标准曲线
砷是人体的非必需元素，元素砷的毒性极低，而砷的化合物均有毒性。人体摄入的砷会在人体内蓄积，会在人体的肝、肾、肺、脾等部位，特别是在毛发、指甲中蓄积，从而引起慢性的砷中毒。国家标准对生活饮用水中砷的含量作了严格规定：砷的限值为0.01mg/L。世界卫生组织认为，长期饮用砷含量超过10mg/L的水可导致砷中毒。为了消除砷及其化合物污染对我们自身的威胁，我们应该高度重视，仔细研究其机理，而对其测定就显得非常重要。原子荧光法测定总砷具有简单、快速、分析灵敏度高、干扰少、线性宽等優点，下面，结合试验来探讨原子荧光法测定环境水样中的总砷。
1.实验部分
1.1实验原理
AFS-830型双道原子荧光光度计以盐酸为介质，砷元素的溶液与硼氢化钾（KBH4）混合，在酸性条件下生成砷化氢气体从溶液中逸出，通过与氩气、氢气混合后进入到原子化器中（并被点燃），氢化物高温下分解并转化为基态的原子蒸汽，将水样中无机砷导入电热石英炉原子化器中进行原子化。用砷空心阴极灯作为激发光源，使砷原子发出荧光，其荧光强度在一定范围内与砷的含量成正比。
1.2实验仪器及试剂
实验仪器：AFS-830型双道原子荧光光度计；砷空心阴极灯；HearForce优普超纯水制造系统。
实验试剂：实验用水为去离子水，试剂纯度均为分析纯以上，盐酸为优级纯。
（a）配制硼氢化钾（KBH4）溶液（1.5g/L）：称取2g氢氧化钾（KOH）溶于200mL去离子水中，加入15g硼氢化钾（KBH4），溶解后，在1000mL容量瓶中定容，配成1.5g/L的硼氢化钾（KBH4）溶液，现用现配。
（b）配制硫脲-抗坏血酸混合溶液（5%）：分别称取5g分析纯硫脲与5g分析纯抗坏血酸，在100mL容量瓶中定容，现用现配。
（c）载流：体积分数为5%的盐酸溶液。
（d）载气：高纯氩，纯度大于99.99%。
（e）砷标准溶液1000μg/L。
1.3分析方法
（1）标准溶液的配制
分别用50mL比色管吸取砷标准溶液各0.00、1.00、2.00、4.00、5.00、10.00mL，制成含砷的浓度为0.00、2.00、4.00、8.00、10.00、20.00μg/L的标准系列溶液。分别加入5%硫脲-抗坏血酸混合溶液10mL，用5%盐酸溶液稀释至刻度，摇匀，放置10min。
（2）测定条件
分析测定的具体条件及参数参见表1和表2。
（3）测定程序
将测定条件设定好后，将原子化器炉丝预热30min后再进行测量，连续用载流进样测试，当连续两次测量的荧光值的差值小于空白辨别值时，仪器将会自动判定测定值稳定。再用标准系列的零管进样，待空白值确定后，转入标准系列测量并绘制标准曲线图，然后进行未知样品的测定。
2.结果与讨论
2.1选择实验条件
（1）负高压及灯电流的选择
砷的荧光信号随负高压的增大而增强，但负高压过高则噪声过强，信噪比降低，光电倍增管寿命缩短。荧光信号随灯电流增大而逐渐增强，如果灯电流过大会导致线谱宽度增加而降低灵敏度，并且会缩短空心阴极灯的使用寿命，经过实验证明，负高压和灯电流分别选择270V和60mA为宜。
（2）载气和屏蔽气
实践证明，若载气流量太大，将会导致火焰中砷原子蒸汽浓度被稀释或原子蒸汽在光路中停留时间变短，则使得荧光信号降低。若载气流量过太小，则会因为氢化物释放或传输效率降低使得荧光信号降低。通过实验证明，载气流量300mL/min时砷荧光信号最强，屏蔽气在800mL/min时荧光信号强度较高，稳定性较好。所以本实验选用载气和屏蔽气的流速分别为300mL/min和900mL/min，这样可以保证有较高和稳定的荧光效率。
（3）硼氢化钾-氢氧化钾浓度的选择
硼氢化钾溶液应现用现配，这样可以保证测量的灵敏度，也可以预防试剂污染。硼氢化钾配制方法正确与否与溶液质量的好坏直接影响测定的结果。其一，硼氢化钾必须要有足够的纯度。市场上硼氢化钾的质量和纯度不统一，实验中最好选择一个厂家生产的纯度在98.0%以上的硼氢化钾试剂，这样可以保证测定结果的准确性和稳定性。其二，配制时溶液加入的前后次序不能错，应该是将硼氢化钾溶于氢氧化钾溶液中。浓度的过低氢氧化钾不能有效防止硼氢化钾的分解。所以通过实验选择硼氢化钾和氢氧化钾溶液的浓度分别为1.5g/L和2g/L。
（4）酸度的影响
实验表明，盐酸浓度的大小对砷的荧光信号有一定影响，但是当盐酸浓度在0.10～6.00mol/L范围时，对砷的荧光信号影响不是太大，较高的酸度能增强砷的荧光信号而且能消除部分金属离子的干扰。
2.2绘制标准曲线
通过实验测定，所得数据见表3。根据表3数据绘制标准曲线，如图1所示。
2.3测定分析
测定5种浓度不同的水样各5次，所得数据见表4。算出RSD值，可以看出，各种水样的RSD%值都小于8%。根据以下实验数据分析，利用AF-640A型双道原子荧光光度计测定水中总砷具有非常好的重复性。
表4水源水中的总砷浓度值
3.结论
采用原子荧光法测定环境水样中的总砷，在选择了最佳的仪器、材料、方法下，线性关系较好，最低检出限为200μg/L，相对标准偏差<3.0%，测定结果是令人满意的。因此，应用该方法能满足日常水质分析需求。
参考文献：
[1] 王士贺.原子荧光光谱法测定自来水中砷含量[J].甘肃科技纵横，2010年04期
[2] 纪万玲；曹慧.原子荧光法测定生活饮用水中的砷[J].环境卫生学杂志，2012年03期
【关键词】原子荧光；测定；砷；试验条件；标准曲线
砷是人体的非必需元素，元素砷的毒性极低，而砷的化合物均有毒性。人体摄入的砷会在人体内蓄积，会在人体的肝、肾、肺、脾等部位，特别是在毛发、指甲中蓄积，从而引起慢性的砷中毒。国家标准对生活饮用水中砷的含量作了严格规定：砷的限值为0.01mg/L。世界卫生组织认为，长期饮用砷含量超过10mg/L的水可导致砷中毒。为了消除砷及其化合物污染对我们自身的威胁，我们应该高度重视，仔细研究其机理，而对其测定就显得非常重要。原子荧光法测定总砷具有简单、快速、分析灵敏度高、干扰少、线性宽等優点，下面，结合试验来探讨原子荧光法测定环境水样中的总砷。
1.实验部分
1.1实验原理
AFS-830型双道原子荧光光度计以盐酸为介质，砷元素的溶液与硼氢化钾（KBH4）混合，在酸性条件下生成砷化氢气体从溶液中逸出，通过与氩气、氢气混合后进入到原子化器中（并被点燃），氢化物高温下分解并转化为基态的原子蒸汽，将水样中无机砷导入电热石英炉原子化器中进行原子化。用砷空心阴极灯作为激发光源，使砷原子发出荧光，其荧光强度在一定范围内与砷的含量成正比。
1.2实验仪器及试剂
实验仪器：AFS-830型双道原子荧光光度计；砷空心阴极灯；HearForce优普超纯水制造系统。
实验试剂：实验用水为去离子水，试剂纯度均为分析纯以上，盐酸为优级纯。
（a）配制硼氢化钾（KBH4）溶液（1.5g/L）：称取2g氢氧化钾（KOH）溶于200mL去离子水中，加入15g硼氢化钾（KBH4），溶解后，在1000mL容量瓶中定容，配成1.5g/L的硼氢化钾（KBH4）溶液，现用现配。
（b）配制硫脲-抗坏血酸混合溶液（5%）：分别称取5g分析纯硫脲与5g分析纯抗坏血酸，在100mL容量瓶中定容，现用现配。
（c）载流：体积分数为5%的盐酸溶液。
（d）载气：高纯氩，纯度大于99.99%。
（e）砷标准溶液1000μg/L。
1.3分析方法
（1）标准溶液的配制
分别用50mL比色管吸取砷标准溶液各0.00、1.00、2.00、4.00、5.00、10.00mL，制成含砷的浓度为0.00、2.00、4.00、8.00、10.00、20.00μg/L的标准系列溶液。分别加入5%硫脲-抗坏血酸混合溶液10mL，用5%盐酸溶液稀释至刻度，摇匀，放置10min。
（2）测定条件
分析测定的具体条件及参数参见表1和表2。
（3）测定程序
将测定条件设定好后，将原子化器炉丝预热30min后再进行测量，连续用载流进样测试，当连续两次测量的荧光值的差值小于空白辨别值时，仪器将会自动判定测定值稳定。再用标准系列的零管进样，待空白值确定后，转入标准系列测量并绘制标准曲线图，然后进行未知样品的测定。
2.结果与讨论
2.1选择实验条件
（1）负高压及灯电流的选择
砷的荧光信号随负高压的增大而增强，但负高压过高则噪声过强，信噪比降低，光电倍增管寿命缩短。荧光信号随灯电流增大而逐渐增强，如果灯电流过大会导致线谱宽度增加而降低灵敏度，并且会缩短空心阴极灯的使用寿命，经过实验证明，负高压和灯电流分别选择270V和60mA为宜。
（2）载气和屏蔽气
实践证明，若载气流量太大，将会导致火焰中砷原子蒸汽浓度被稀释或原子蒸汽在光路中停留时间变短，则使得荧光信号降低。若载气流量过太小，则会因为氢化物释放或传输效率降低使得荧光信号降低。通过实验证明，载气流量300mL/min时砷荧光信号最强，屏蔽气在800mL/min时荧光信号强度较高，稳定性较好。所以本实验选用载气和屏蔽气的流速分别为300mL/min和900mL/min，这样可以保证有较高和稳定的荧光效率。
（3）硼氢化钾-氢氧化钾浓度的选择
硼氢化钾溶液应现用现配，这样可以保证测量的灵敏度，也可以预防试剂污染。硼氢化钾配制方法正确与否与溶液质量的好坏直接影响测定的结果。其一，硼氢化钾必须要有足够的纯度。市场上硼氢化钾的质量和纯度不统一，实验中最好选择一个厂家生产的纯度在98.0%以上的硼氢化钾试剂，这样可以保证测定结果的准确性和稳定性。其二，配制时溶液加入的前后次序不能错，应该是将硼氢化钾溶于氢氧化钾溶液中。浓度的过低氢氧化钾不能有效防止硼氢化钾的分解。所以通过实验选择硼氢化钾和氢氧化钾溶液的浓度分别为1.5g/L和2g/L。
（4）酸度的影响
实验表明，盐酸浓度的大小对砷的荧光信号有一定影响，但是当盐酸浓度在0.10～6.00mol/L范围时，对砷的荧光信号影响不是太大，较高的酸度能增强砷的荧光信号而且能消除部分金属离子的干扰。
2.2绘制标准曲线
通过实验测定，所得数据见表3。根据表3数据绘制标准曲线，如图1所示。
2.3测定分析
测定5种浓度不同的水样各5次，所得数据见表4。算出RSD值，可以看出，各种水样的RSD%值都小于8%。根据以下实验数据分析，利用AF-640A型双道原子荧光光度计测定水中总砷具有非常好的重复性。
表4水源水中的总砷浓度值
3.结论
采用原子荧光法测定环境水样中的总砷，在选择了最佳的仪器、材料、方法下，线性关系较好，最低检出限为200μg/L，相对标准偏差<3.0%，测定结果是令人满意的。因此，应用该方法能满足日常水质分析需求。
参考文献：
[1] 王士贺.原子荧光光谱法测定自来水中砷含量[J].甘肃科技纵横，2010年04期
[2] 纪万玲；曹慧.原子荧光法测定生活饮用水中的砷[J].环境卫生学杂志，2012年03期