专利名称：环境样品中砷含量检测法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种环境样品中砷含量检测方法，特别是指高压消解ICP-AES法测定环境样品中砷元素含量的方法。
背景技术：
近年来，形态分析得到了普遍重视和迅速发展。环境化学家、营养学家以及毒理学家、地球化学家等都认同这样一个事实，即元素的总浓度不仅不足以评价其毒性、有益性以及生物有效性，甚至有可能产生误导。环境中痕量元素的毒性和生物有效性及迁移释放活性与其赋存状态密切相关，不同形态的元素性质差异很大，决定着它们在环境中的行为与归宿。测定元素在特定样品中存在的形态，才能可靠评价痕量元素对环境和生态体系的影响。通常，同种金属元素的有机化合物要比相应的无机形态毒性大得多(有机砷除外)，由于疏水性和亲脂特征，使得它们能够进入生物循环，通过食物链的富集作用进入人体，对人体健康造成严重危害。例如Hg、Sn、Pb的烷基化合物的毒性远大于它们的无机形态。但无机砷的毒性比有机砷大，无机砷中的A s (III)的毒性又比A s ( V )大得多。又如Cr (III)为人体正常新陈代谢必需元素，而Cr(VI)溶解度大，活性较高，危害心、肾并致癌。因而需要区分元素的化学形态。常见的砷含量测定方法主要是原子荧光光谱技术，该技术是专属性很强，成熟度很高的测定方法，已应用到各个行业中砷含量的检测。但国外现在很少采用这种检测技术，而是采用电感耦合等离子体原子发射技术光谱法(ICP-AES)。电感耦合等离子体原子发射技术以其具有的高灵敏度、高准确度、多元素同时测定等特点在各个行业得到了广泛应用，在元素分析领域得到迅速发展，已慢慢取代原子吸收光谱技术(AAS)、原子荧光光谱技术(AFS)和紫外分光光谱技术(UV)等传统元素分析技术成为主要的检测技术。为了与国际检测技术接轨，本发明采用电感耦合等离子体原子发射技术对环境样品中的As含量进行测定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种具有检出限低、检测快捷准确的高压消解ICP-AES法测定环境样品中砷含量的方法。本发明的技术问题通过以下技术方案实现:一种高压消解ICP-MS法测定环境样品中砷含量的方法。所述的ICP-AES法测定样品消解溶液中As元素含量的步骤如下:(I)称取环境样品0.2 g 0.6g放置于IOOmL容量的高压消解罐内，加入60%高锰酸钾溶液静置10分钟，然后加入浓度90%硝酸10-20mL和浓度20%过氧化氢2 5mL制成样液，然后将装有样液的高压消解罐放入鼓风干燥箱内；打开程序控制系统，设定鼓风干燥箱升温至200°C 205°C，恒温时间5 IOh后关闭电源，自然冷却；将样液放置进行通风，至样液清澈，然后转移到50mL塑料容量瓶中，用超纯水定容至25mL，得到样品消解溶液；在另IOOmL高压消解罐内直接加入60%高锰酸钾溶液静置10分钟，然后加入浓度90%硝酸10-20mL和浓度20%过氧化氢2 5mL制成样液，然后将装有样液的高压消解罐放入鼓风干燥箱内；打开程序控制系统，设定鼓风干燥箱升温至200°C 205°C，恒温时间5 IOh后关闭电源，自然冷却；将样液放置进行通风，至样液清澈，然后转移到50mL塑料容量瓶中，用超纯水定容至25mL，得到空白消解溶液；(2)根据步骤(I)得到的样品消解溶液运用电感耦合等离子体光谱仪，即ICP-AES仪器测定样品消解溶液中所含As元素在193.696nm处波谱强度，测得As强度值；(3)配置标准工作溶液:分别称取浓度为2.0mg/mL的As标准储备溶液，从中取出IOOuL的标准储备溶液置于IOOmL容量瓶中，加入60%高锰酸钾溶液，用浓度7%硝酸溶液稀释成浓度为1.0mg/L的标准溶液母液，再分别取出0uL、10uL、20uL、50uL、100uL、200uL的所述标准溶液母液分别置于IOmL容量瓶中，用浓度7%硝酸溶液分别稀释成标准工作溶液，获得的0uL、10uL、20uL、50uL、100uL、200uL的标准工作溶液中As元素的含量分别对应为 Oug/L、lug/L、2ug/L、5ug/L、10ug/L、20ug/L ；(4)配置内标溶液:称取浓度为1.0mg/mL的As标准储备溶液，从中各取出IOOuL的标准储备溶液置于IOOmL容量瓶中，用浓度7%硝酸溶液稀释成浓度为1.0mg/L的内标溶液。(5)将依照步骤(3)得到的标准工作溶液和依照步骤(I)得到的样品消解溶液进行测定:将步骤⑶得到的标准工作溶液以及步骤⑴得到的样品消解溶液、空白消解溶液导入电感耦合等离子体原子发射光谱仪，即ICP-AES仪器，在进入雾化器前混合，选择As元素最佳同位素进行测定；第一次测定在线加入内标溶液，先测定标准工作溶液，再根据标准工作溶液中As元素的已知含量和电感耦合等离子体原子发射光谱仪，即ICP-AES仪器测定到的As元素响应值分别绘制As元素的标准工作曲线，然后测定样品消解溶液和空白消解溶液各元素的响应值，根据标准工作曲线计算得到空白消解溶液各元素的浓度值和样品消解溶液As元素的浓度值，从而根据本领域的常规方法计算浓度值所述的步骤(2)中的电感耦合等离子体光谱仪，工作参数为:射频功率1000W，等离子气流量20.0L/min，积分时间20s。雾化器流量0.3L/min，辅助气流量1.80L/min,所述的步骤(5)中的电感耦合等离子体原子发射光谱仪，工作参数为:射频功率1000W，载气流量0.75L/min，补偿气流量0.2L/min，雾化温度2°C，积分时间为0.5s，重复次数3次。通过上述记载的高压消解方法可以很好的制备砷溶液以方便测试。采用ICP-AES方法可以很好的解决基体干扰，准确度高。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施例不限于此。1、实验所用仪器及设备IOOmL高压消解罐:由聚四氟乙烯内胆以及不锈钢罐外套构成2、实验所用仪器及设备的工作参数2.1电感耦合等离子体原子发射光谱仪，即ICP-AES仪器的工作参数:射频功率:1000W
雾化器流量:0.3L/min辅助气流量:1.80L/min积分时间:20s3、实验所用试剂超纯水(自制)30 %过氧化氢(优纯级)70%,7%硝酸(电子级)空白消解溶液的配置:在IOOmL高压消解罐内直接加入浓度90%硝酸8 14mL和浓度30%过氧化氢I 5mL制成样液,拧紧罐盖,然后将装有样液的高压消解罐；打开程序控制系统，设定鼓风干燥箱升温至200°C 205°C，恒温时间5 IOh后关闭电源后关闭电源，自然冷却；结束后打开罐盖，将样液放置通风橱静置，至样液清澈，然后转移到25mL塑料容量瓶中，用超纯水定容至25mL，得到空白消解溶液；标准工作溶液的配置:称取浓度为
1.0mg/mL的As元素标准储备溶液,从中取出IOOuL的标准储备溶液置于IOOmL容量瓶中，用浓度90%硝酸溶液稀释成浓度为1.0mg/L的标准溶液母液，再分别取出0uL、10uL、20uL、50uL、100uL、200uL的所述标准溶液母液分别置于IOmL容量瓶中，用浓度7%硝酸溶液分别稀释成标准工作溶液，获得的0uL、10uL、20uL、50uL、100uL、200uL的标准工作溶液中As元素的含量分别对应为 0ug/L、lug/L、2ug/L、5ug/L、10ug/L、20ug/L ；4.试验步骤4.1 实施例1称取环境样品0.50g置于IOOmL高压消解罐内，加入60%高锰酸钾溶液静置10分钟，然后加入浓度90 %硝酸10-20mL和浓度20 %过氧化氢2 5mL制成样液，然后将装有样液的高压消解罐放入鼓风干燥箱内；打开程序控制系统，设定鼓风干燥箱升温至200°C 205°C，恒温时间5 IOh后关闭电源，自然冷却；将样液放置进行通风，至样液清澈，然后转移到50mL塑料容量瓶中，用超纯水定容至25mL，得到样品消解溶液。将上述所得消解溶液运用电感耦合等离子体原子发射光谱仪，即ICP-AES仪测定消解溶液中所含砷元素在193.696nm处波谱强度。采用ICP-AES法快速测定消解溶液中砷元素的含量:首先称取浓度为1.0mg/mL的As元素标准储备溶液，从中取出IOOuL的标准储备溶液置于IOOmL容量瓶中，用浓度7%硝酸溶液稀释成浓度为1.0mg/L的标准溶液母液，再分别取出0uL、10uL、20uL、50uL、100uL、200uL的所述标准溶液母液分别置于IOmL容量瓶中，用浓度7硝酸溶液分别稀释成标准工作溶液，获得的0uL、10uL、20uL、50uL、100uL、200uL的标准工作溶液中As元素的含量分别对应为 Oug/L、lug/L、2ug/L、5ug/L、10ug/L、20ug/L ；称取浓度为1.0mg/mL的砷元素标准储备溶液，从中取出IOOuL的标准储备溶液置于IOOmL容量瓶中，用浓度7%硝酸溶液稀释成浓度为1.0mg/L的内标溶液。采用电感耦合等离子体原子发射谱仪，即ICP-AES仪器对标准工作溶液和样品消解溶液进行测定:依次将内标溶液-与标准工作溶液、样品消解溶液和空白消解溶液导入电感耦合等离子体原子发射光谱仪，即ICP-AES仪器，在进入雾化器前混合，选择元素最佳同位素进行测定；先测定标准工作溶液，再根据标准工作溶液中As元素的已知含量和电感耦合等离子体原子发射光谱仪，即ICP-AES仪器测定到的As元素响应值分别绘制As元素的标准工作曲线，然后测定样品消解溶液和空白消解溶液各元素的响应值，根据标准工作曲线计算得到样品消解溶液各元素的浓度值和空白消解溶液As元素的浓度值，根据本领域中已知的计算方法得到As的含量。本发明采用高压消解的方法对环境样品进行前处理，通过ICP-AES法测定193.696nm进行测量，解决了高压消解法消解不完全而导致仪器的损耗及污染或因基体干扰较大而导致结果偏差较大的问题。使用ICP-AES法定量测定了 As元素，方法的检出限在
0.06 1.5 μ g/kg之间，基体干扰小，能够满足生产生活的需要。
权利要求
1.一种高压消解ICP-MS法测定环境样品中砷含量的方法，所述的ICP-AES法测定样品消解溶液中As元素含量的步骤如下: (1)称取环境样品0.2 g 0.6g放置于IOOmL容量的高压消解罐内，加入60%高锰酸钾溶液静置10分钟，然后加入浓度90%硝酸10-20mL和浓度20%过氧化氢2 5mL制成样液，然后将装有样液的高压消解罐放入鼓风干燥箱内；打开程序控制系统，设定鼓风干燥箱升温至200°C 205°C，恒温时间5 IOh后关闭电源，自然冷却；将样液放置进行通风，至样液清澈，然后转移到50mL塑料容量瓶中，用超纯水定容至25mL，得到样品消解溶液；在另IOOmL高压消解罐内直接加入60%高锰酸钾溶液静置10分钟，然后加入浓度90%硝酸10-20mL和浓度20%过氧化氢2 5mL制成样液，然后将装有样液的高压消解罐放入鼓风干燥箱内；打开程序控制系统，设定鼓风干燥箱升温至200°C 205°C，恒温时间5 IOh后关闭电源，自然冷却；将样液放置进行通风，至样液清澈，然后转移到50mL塑料容量瓶中，用超纯水定容至25mL，得到空白消解溶液； (2)根据步骤(I)得到的样品消解溶液运用电感耦合等离子体光谱仪，即ICP-AES仪器测定样品消解溶液中所含As元素在193.696nm处波谱强度，测得As强度值； (3)配置标准工作溶液:分别称取浓度为2.0mg/mL的As标准储备溶液，从中取出IOOuL的标准储备溶液置于IOOmL容量瓶中，加入60%高锰酸钾溶液，用浓度7 %硝酸溶液稀释成浓度为1.0mg/L的标准溶液母液，再分别取出0uL、10uL、20uL、50uL、100uL、200uL的所述标准溶液母液分别置于IOmL容量瓶中，用浓度7%硝酸溶液分别稀释成标准工作溶液，获得的0uL、10uL、20uL、50uL、100uL、200uL的标准工作溶液中As元素的含量分别对应为 Oug/L、lug/L、2ug/L、5ug/L、10ug/L、20ug/L ； (4)配置内标溶液:称取浓度为1.0mg/mL的As标准储备溶液，从中各取出IOOuL的标准储备溶液置于IOOmL容量瓶中，用浓度7%硝酸溶液稀释成浓度为1.0mg/L的内标溶液。
(5)将依照步骤(3)得到的标准工作溶液和依照步骤(I)得到的样品消解溶液进行测定:将步骤(3)得到的标准工作溶液以及步骤(I)得到的样品消解溶液、空白消解溶液导入电感耦合等离子体原子发射光谱仪，即ICP-AES仪器，在进入雾化器前混合，选择As元素最佳同位素进行测定；第一次测定在线加入内标溶液，先测定标准工作溶液，再根据标准工作溶液中As元素的已知含量和电感耦合等离子体原子放射光谱仪，即ICP-AES仪器测定到的As元素响应值分别绘制As元素的标准工作曲线，然后测定样品消解溶液和空白消解溶液各元素的响应值，根据标准工作曲线计算得到空白消解溶液各元素的浓度值和样品消解溶液As元素的浓度值，从而根据本领域的常规方法计算浓度值。
2.如权利要求1所述的方法，所述的步骤(2)中的电感耦合等离子体光谱仪，工作参数为:射频功率1000W，等离子气流量20.0L/min,积分时间20s。雾化器流量0.3L/min,辅助气流量 1.80L/min。
3.如权利要求2所述的方法，所述的步骤(5)中的电感耦合等离子体原子发射光谱仪，工作参数为:射频功率1000W，载气流量0.75L/min，补偿气流量0.2L/min，雾化温度2°C，积分时间为0.5s,重复次数3次。
全文摘要
一种环境样品中砷含量的测量方法，该方法采用高压消解ICP-AES法测量环境样品中砷的含量，该方法先对含砷样品进行高压消解 ，加入一定量的酸溶液后在高温高压消解罐中进行消解，可以有效的对砷进行溶解。然后采用ICP-AES光谱仪对砷的含量进行测量，该方法的检出限在0.06～1.5μg/kg之间，基体干扰小，能够满足生产生活的需要。
文档编号G01N21/73GK103163119SQ20131011192
公开日2013年6月19日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者傅酉, 付玉生 申请人:天津虹炎科技有限公司