工业废水中铊检测方案(原子吸收光谱)

实验仪器和试剂 结论 铊及铊化物都具有剧毒，而且是强蓄积性毒性，为强烈的神经毒物。铊对动植物的毒性远大于铅、镉、汞等其他重金属，对生态系统的破坏也十分严重。 《GB31573-2015无机化学工业污染物排放标准》中规定涉铊的无机化合物工业企业，其车间或生产设施废水排放口的铊总量限值为0.005mg/L，对测试实验室提出了挑战。当前主流的铊测试方法为石墨炉原子吸收(GFAAS)法和ICP-MS法，生产型企业很少配置价格较高的ICP-MS，因此石墨炉原子吸收光谱仪是一种性价比高的选择。 碳酸锂的生产原料云母矿中伴生有铊，碳酸锂生产企业在废水排放中尤其关注铊含量。现行水质中铊含量测定标准《HJ 748-2015水质铊的测定石墨炉原子吸收分光光度法》2中列出了两种测试方法：沉淀富集法和直接法。直接法对于基体复杂的废水样品(如经过多次絮凝、压榨的废水)，受基体影响大，且灵敏度不足，准确性存疑；沉淀富集法需要用到溴水(剧毒试剂)、离心机(专用实验设备)等，对实验室管理体系要求极高，增加了企业的管理成本。 本文开发了一种利用铁盐和溴化钾试剂对废水样品中的铊进行萃取富集处理[3]，有效去除碳酸锂生产企业排放废水中的复杂基基，并降低对石墨炉原子吸收光谱仪的灵敏度要求，大大简化了处理过程，节省企业的管理成本，结果准确可靠；是一种高性价比的企业内控检测方法。 本次实验使用的是PerkinElmerTM 900T型火焰-石墨炉一体式原子吸收光谱仪，配置铊元素无极放电灯(TL-EDL)。 样品处理用到的试剂有：硫酸、磷酸、盐酸、铁(Ⅲ)盐(即硫酸铁或氯化铁)、溴化钾、甲基异丁基酮(MIBK)，纯度要求在分析纯以上。 前处理和测试方法确证 精确量取废水样品25mL于烧杯中，加入铁盐试剂，盐酸，混匀后置于150℃电热板上加热，待无气泡冒出后，提高加热温度使溶液近干。取下稍冷后，加入硫酸(1+4)，加热数分钟，用水转移至50mL比色管中，加水定容至35mL，加入溴化钾试剂，摇匀。静置，加入磷酸，加水定容至50mL刻度，摇匀。向比色管中准确加入5mL甲基异丁酮(MIBK)，充分振摇数分钟，待静置分层后，取上层有机相测试。 方法验证采用试样空白、空白加标、平行样、试样加标、仪器比对等方式验证结果准确性。 波长(nm) 276.8 狭缝宽度(nm) 0.7 灯类型 EDL 进样体积(uL) 20 稀释液体积(uL) 5 基体改进剂 无 表1仪器测试参数 步骤# 温度(℃) 坡升时间(s) 持续时间(s) 内部流量(mL/min) 气体类型 干燥1 120 5 30 250 正常 干燥2 140 30 30 250 正常 灰化 350 10 20 250 正常 原子化 1700 0 4 0 正常 清扫 2450 1 3 250 正常 表2TI元素测试石墨炉升温程序 标准溶液与样品溶液均以甲基异丁基酮(MIBK)为溶剂，查得MIKB沸点为116℃，因有机溶剂的易挥发特性，因此在石墨炉温度程序的干燥步骤中稍提高至120℃和140℃。通过萃取富集的前处理后，废水中基质与待测的铊元素已基本分离，无需加 入基体改进剂，查得铊单质熔点为303.5℃，因此在灰化步骤中设置为350℃，防止温度过高造成损失。原子化温度按仪器推荐设置。 标准溶液与样品测试谱图如图1所示，峰型左右对称呈正态分布形状，出峰时间在1秒左右，表明石墨炉温度程序对样品合适。 图1标准溶液和样品溶液TI测试谱图 标准曲线和样品测试结果见图2和表3所示，萃取富集-石墨炉原子吸收法测试结果与ICP-MS法一致，加标回收符合方法验证要求。通过萃取富集的处理方式，样品中低浓度TI元素可以浓缩至有机相中，相应的限量指标也从原来0.005mg/L转变为0.025mg/L，同时原本干扰大的基体组分也去除干净，大大降低对仪器的灵敏度要求。 图2萃取富集石墨炉法TI标准曲线 方法 样品结果(ug/L) 平行样精密度(%) 加标回收率(%) AAS 3.79 0.61 95.0 ICP-MS 3.34 1.79 98.4 本文开发了一种对废水样品中的铊进行萃取富集处理，有效去除废水中的复杂基质，并降低对石墨炉原子吸收光谱仪的灵敏度要求的方法；简化了处理过程，不需要建立剧毒试剂的管理体系，不需要专门购置样品处理的离心机，有效节省企业的管理成本；该方法结果准确可靠，是一种高性价比的企业内控检测方法。 ( [1]《GB31573-2015无机化学工业污染物排放标准》。 ) ( [2]《HJ 748-2015 水质铊的测定石墨炉原子吸收分光光度法》。 ) ( [3]中国环境监测总站，《土壤元素的近代分析方法》，1992年， 145-148. ) 珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司 地址：上海张江高科技园区张衡路1670号邮编：201203电话：021-60645888传真：021-60645999ww.perkinelmer.com.cn ( 要获取全球办事处的完整列表，请访问http：/ / www.perkinElmer.com.cn/AboutUs/ContactUs/ContactUs ) PerkinElmerFor the Better 版权所有 C PerkinElmer， Inc. 保留所有权利。PerkinElmer@是PerkinElmer， Inc. 的注册商标。其它所有商标均为其各自持有者或所有者的财产。 本文开发了一种利用铁盐和溴化钾试剂对废水样品中的铊进行萃取富集处理，有效去除碳酸锂生产企业排放废水中的复杂基质，并降低对石墨炉原子吸收光谱仪的灵敏度要求，大大简化了处理过程，节省企业的管理成本，结果准确可靠；是一种高性价比的企业内控检测方法。