肥料中砷，汞检测方案(原子吸收光谱)

肥料中砷、汞的测定——原子荧光法 引 言 肥料中所含的砷、汞元素及其化合物，主要来源于矿物原料、工业和生活垃圾、禽畜粪便等原料，通常被称为重金属元素。这些有害元素在肥料中的存在对农田生态环境造成了污染，影响农作物的生长发育，对食品安全、人畜健康构成极大危害。 化肥对农作物产量的提高作出了重要贡献，但同时也带来了耕地土壤及地下水的污染。随着我国实行严格的生态环境保护制度，严格控制化肥中危害元素砷、汞的限量对于防治土壤污染和人畜安全具有重要作用。 北京浩天晖仪器有限公司针对原子荧光法测定肥料中的砷，汞进行分析检测以及数据汇总. 砷 砷在自然界分布很广，动物肌体、植物中都可以含有微量的砷，海产品也含有微量的砷。由于含砷农药的广泛使用，砷对环境的污染问题愈发严重，如以砷化合物作为饲料添加剂，过量添加至牲畜食用的饲料中，就易使牲畜体内积砷，食用了这种牲畜的肉制品后，就容易造成中毒。砷侵入人体后，除由尿液、消化道、唾液、乳腺中排泄外，就蓄积于骨质疏松部、肝、肾、脾、肌肉、头发、指甲等部位。砷作用于神经系统、刺激造血器官，长时期的少量侵入人体，对红血球生成有刺激影响，长期接触砷会引发细胞中毒和毛细管中毒，还有可能诱发恶性肿瘤。 汞 汞主要在动物体内蓄积，，工厂排放含汞的废水而至水体被污染，湖泊、沼泽等的水生殖物、水产品易积蓄大量的汞，通过食物链的传递在人体积蓄。汞积蓄于体内最多的部位 为骨骼、肾、肝、脑、肺、心脏等。汞化合物与蛋白质形成疏松的蛋白化合物。因此对组织有腐蚀作用。 AFS-100 型原子荧光光谱仪(北京浩天晖仪器有限公司研制)、As/Hg 编码空心阴极灯、控温电热板(室温至250℃内可调)、排风设备、盐酸、硝酸、1000ng/ml 的 As 标准溶液、100ng/ml的Hg标准溶液、王水(将盐酸与硝酸按体积比3：1混合放置20min 后使用)、浓度为10%的抗坏血酸+10%的硫脲混合溶液(临用现配)、浓度为0.5%的氢氧化钠+1.5%的KBH4混合溶液(临用现配)。 固体样品经多次缩分后，取出约100g，将其迅速研磨至全部通过 0.50mm 孔径筛(如样品潮湿，可通过 100mm 筛子)，混合均匀，置于洁净、干燥的容器中；液体样品经多次摇动后，迅速取出约100mL， 置于洁净、干燥的容器中。 称取试样0.2000-5.0000g(可根据限值、定容体积以及曲线范围来估算，精确至0.0001g)于100mL 烧杯或锥形瓶中，加入20mL 王水，盖上表面用于150℃~200℃可调电热板上消化(含腐植酸水溶肥料及含大量有机物质的肥料建议先浸泡过夜)。烧杯内容物近干时，用滴管滴加盐酸数滴，驱赶剩余硝酸，反复数次，直至再次滴加盐酸时无棕黄色烟雾出现为止。用少量水冲洗表面皿及烧杯内壁并继续煮沸 5min，取下冷却，过滤，滤液直接收集于100mL 容量瓶中。滤干后用少量水冲洗3次以上，合并于滤液中，加入10.0mL 硫脲抗坏血酸混合溶液和 5mL 盐酸用水定容混匀，放置至少30min 后测试。 注：若待测样品荧光强度超出曲线最大范围，则需要根据测量值进行稀释处理。 原 理 试样经消解后，加入硫脲和抗坏血酸使五价砷预还原为三价砷且兼具l蔽剂的作用。在酸性介质中， KBH4 使汞还原成原子态汞，砷还原生成砷化氢，由氙气载人石英原子化器中，在特制的汞、砷空心阴极灯的发射光激发下产生原子荧光，利用荧光强度在特定条件下与被测液中的汞、砷浓度成正比的特性，对汞、砷进行测定。 吸取汞标准溶液0mL、0.20mL、0.40mL、0.80mL、1.60mL，吸取砷标准溶液 0mL、0.20mL、0.40mL、0.80mL、1.60mL 于五个100mL容量瓶中，加入10mL 硫脲抗坏血酸混合溶液和5mL盐酸，用水定容，混匀。 此混合标准系列溶液的质量浓度为汞Ong/mL、0.20ng/mL、0.40ng/mL、0.80 ng/mL、1.60ng/mL；砷 Ong/mL、2.00 ng/mL、4.00 ng/mL、8.00 ng/mL 、16.00 ng/mL。 根据原子荧光光度计使用说明书的要求，选择仪器的工作条件。 仪器参考条件：光电倍增管角高压280V；汞空心阴极灯电流 30mA(主)、0mA(辅)；砷空心阴极灯电流60mA(主)、30mA(辅)：原子化器高度8mm；氩气载气流速450mL/min；屏藏气 1000mL/min；读数方式：峰面积；积分时间：20s。 以5%盐酸溶液为载流，0.5%的氢氧化钠+1.5%的 KBH4混合溶液为还原剂，由低到高依次测定汞砷浓度系列标准溶液的荧光强度。 以各标准溶液汞、砷的质量浓度(ng/mL)为横坐标，相应的荧光强度为纵坐标，绘制工作曲线. 标准浓度/(g/L)及荧光强度 线性方程 r值 As 标准浓度 0.000 2.000 4.000 8.000 16.000 F=360.2235C-6.2674 r=0.9997 荧光强度 44.03 711.40 1350.89 2905.39 5763.65 Hg 标准浓度 0.000 0.200 0.400 0.800 1.600 F=1055.9818C+5.8936 r=0.9997 荧光强度 -5.44 223.16 418.09 878.02 1683.59 (表1) 通过表1可以看出各标准系列溶液的工作曲线线性关系良好。 检测元素 检测样本 样品空白 首次浓度检测 首次取样量 二次浓度检测 二次取样量 As 平行样1 0.292g/L 1.010Mg/L 5.2971g 1.062g/L 5.0081g 平行样2 1.197g/L 4.9942g 1.236g/L 5.1895g Hg 平行样1 0.028g/L 0.041g/L 5.2971g 0.041g/L 5.0081g 平行样2 0.037g/L 4.9942g 0.039g/L 5.1895g (表2) 根据公式(样品浓度-样品空白浓度)×定容体积×稀释倍数：(取样量×103)代入数据，经计算得出结果为： 检测元素 平行样1检测结果(mg/kg) 平行样2检测结果(mg/kg) As 7.23 9.08 Hg 0.13 0.10 (表3) 根据中华人民共和国国家标准 GB/T 23349-2009的标准要求，两个样品 As、Hg元素的含量均符合国家标准要求。 项 目 指 标 砷及其化合物的质量分数(以As计)/% 0.0050 镉及其化合物的质量分数(以Cd计)/% ≤ 0.0010 铅及其化合物的质量分数(以Pb计)/% ≤ 0.0200 铬及其化合物的质量分数(以Cr计)/% 0.050 0 汞及其化合物的质量分数(以Hg计)/% 0.0005 化肥对农作物产量的提高作出了重要贡献，但同时也带来了耕地土壤及地下水的污染。随着我国实行严格的生态环境保护制度，严格控制化肥中危害元素砷、汞的限量对于防治土壤污染和人畜安全具有重要作用。    北京浩天晖仪器有限公司针对原子荧光法测定肥料中的砷，汞进行分析检测以及数据汇总。仪器与试剂：AFS-100型原子荧光光谱仪（北京浩天晖仪器有限公司研制）、As/Hg编码空心阴极灯、控温电热板（室温至250℃内可调）、排风设备、盐酸、硝酸、1000ng/ml的As标准溶液、100ng/ml的Hg标准溶液、王水（将盐酸与硝酸按体积比3:1混合放置20min后使用）、浓度为10%的抗坏血酸+10%的硫脲混合溶液（临用现配）、浓度为0.5%的氢氧化钠+1.5%的KBH4混合溶液（临用现配）。样品前处理：固体样品经多次缩分后，取出约100g,将其迅速研磨至全部通过0.50mm孔径筛(如样品潮湿，可通过100mm筛子),混合均匀,置于洁净、干燥的容器中;液体样品经多次摇动后,迅速取出约100mL,置于洁净、干燥的容器中。 称取试样0.2000-5.0000g(可根据限值、定容体积以及曲线范围来估算，精确至0.0001g)于100mL烧杯或锥形瓶中,