大气中痕量砷的简易测定方法与流程

本发明属于环境检测领域，尤其是一种大气中痕量砷的简易测定方法。

背景技术：

目前不管是在食品卫生中，还是在坏境空气中，砷都被列为重点监督的有害元素。由于砷在工农业的广泛运用，导致水、土壤、空气中都广泛分布着不同浓度的砷。因此有必要建立一套简便、快捷、准确的方法来测定砷。

目前环境空气中砷的测定方法有原子吸收法、原子荧光法、极谱法、发射光谱法、砷试剂(二乙基二硫代氨基甲酸银)光度法等，由于环境空气中砷的含量甚微，2012年环保部新颁布的国标《环境空气质量标准》(gb3095-2012)中对砷的排放的参考浓度限值有了明确的要求，为0.006ug/m³，目前的检测方法的检出限均不能满足检测要求，而且不符合目前环境治理的快速预警要求。

按《空气与废气监测分析方法》大气采样的要求，砷富集采用聚乙烯氧化吡啶—甘油浸渍的中速定量滤纸，其主要缺点为：1、采样阻力大，长时采样，流量变小，体积偏小，影响采样准确度；2、试剂聚乙烯氧化吡啶价高货缺；3、在富集后的消解方法上，要经王水消解后，再将消解液依次进行蒸发、赶酸、蒸干、溶解、过滤、洗涤、定容诸多操作，手续烦杂，污染环境。

经过检索，与本申请相关的专利文献公开内容如下：

cn207215808u公开一种环保定砷器，采用先氯化亚锡预还原，后无砷锌粒再还原的方法，操作步骤多，产生的砷化氢易溢出，危害操作人员的身体健康。

cn107121481a公开一种复合材料修饰的工作电极检测微量砷及痕量砷和重金属的电化学方法，主要是利用常见碳材料与g-c3n4形成的复合材料来修饰工作电极，通过阳极溶出伏安法对微量及痕量砷和重金属离子进行定量分析测定。该发明的工作电极仅需要用石墨烯/g-c3n4复合材料涂覆在电极表面即可直接测试，添加微量nafion或者在待测溶液中加入铋离子，均可以明显提高砷和重金属离子的检测极限。

cn107121480a公开一种碳材料修饰的工作电极检测微量及痕量砷和重金属的电化学方法，工作电极的碳材料为石墨、炭黑、活性炭中的一种或者多种结合，所述工作电极的制备方法如下:石墨、炭黑、活性炭中的一种或者多种结合加入到乙醇、异丙醇或水等溶剂中超声分散，密封保存备用。

上述专利都没有解决现有技术这些缺陷，因此研究一种高灵敏度、快速、简易、安全测砷方法十分必要。

技术实现要素：

针对目前环保对空气中痕量砷测定的技术要求及现状，本发明提出一种方便操作、灵敏度高、二次污染少的大气中痕量砷的简易测定方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种大气中痕量砷的简易测定方法，包括以下步骤：

⑴大气采样：采用na2co3-甘油浸渍滤膜以100l/min流量，采集10-15h；

⑵消解：取下滤膜，放入定砷器中，加入hno3-h2so4混酸，加热至50-60℃，20min，停止加热后，冷却；

⑶还原显色：将硼氢化钾片一片，放入上述定砷器中，迅速装好溴化汞试纸后，水平摇动，直到片剂完全溶解，再静置15min；

⑷比色：取下显色的溴化汞试纸，与标准色板比色，确定所测试样的砷含量。

而且，所述硼氢化钾片剂制备方法如下：

按硼氢化钾：氯化钠＝1:5质量比，将两种试剂混合均匀，在压片机上，以2-5t/cm²压力，压片，密封保存，备用。硼氢化钾片1.5g/片

而且，所述标准色板制备方法如下：

①配制砷标准液，浓度分别为1ug/l、2ug/l、3ug/l、4ug/l、5ug/l；

②上述标液各取5ml，分别加入na2co3-甘油浸渍滤膜，浸泡10-15h；

③分别取出滤膜，放入定砷器中，加入hno3-h2so4混酸，加热至50～60℃，20min，停止加热，冷却；

④分别将硼氢化钾片一片，放入上述定砷器中，装好溴化汞试纸，水平摇动，直到片剂完全溶解，再静置15min；

⑤分别取下显色的溴化汞试纸，在白色背景下照像，制成标准色板。

而且，所述na2co3-甘油浸渍滤膜的制备方法如下：

一、na2co3-甘油浸渍液制备

按25-29gna2co3，10-13ml甘油，适量水，搅拌溶解后用水定容为250ml。

二、滤膜制备

①将长条状醋酸纤维膜，在上述浸渍液，浸渍约1h；

②取出浸渍后的膜条，室温下晾干；

③压平，用切割器切成圆片，密封保存，备用。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明采用的方法不使用大型昂贵实验室设备，普通实验室及个人均可方便操作，便于推广普及，适用于大气重金属污染的预警测定。

2、本发明的测定方法中采用了砷富集新材料，由于其结构疏松均匀，对空气阻力小，可较长时间对空气进行富集，增加了测砷的灵敏度。

3、本发明提供的测定方法在富集后，集样品消解、还原、测定多步骤为一体，省去了原来样品繁琐的消解，蒸发、赶酸、蒸干、溶解、过滤、定容等诸多操作环节，减少了二次污染，减少了对操作人员的危害。

4、本发明采用新型还原剂直接还原，代替原二步还原法测砷，简化步骤加之新型还原剂预先制成片剂，不用称量，直接使用，方便快捷，防止了粉剂还原剂加入，砷化氢产生过快，大大减少了砷化氢溢出对操作人员的危害。

附图说明

图1为定砷器的结构示意图，其中：1瓶盖，2支瓶口，3硅胶垫圈，4溴化汞试纸，5反口胶塞，6主屏口。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本申请的发明内容作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种大气中痕量砷的简易测定方法，包括以下步骤：

⑴大气采样：采用na2co3-甘油浸渍滤膜以100l/min流量，采集10-15h；

⑵消解：取下滤膜，放入定砷器中，加入hno3-h2so4混酸，加热至50-60℃，20min，停止加热后，冷却，得液体10ml；

⑶还原显色：将硼氢化钾片一片，放入上述定砷器中，迅速装好溴化汞试纸后，水平摇动，直到片剂完全溶解，再静置15min；

⑷比色：取下显色的溴化汞试纸，与标准色板比色，确定所测试样的砷含量。

一、上述方法中硼氢化钾片剂制备方法如下：

按硼氢化钾：氯化钠＝1:5(质量比)，将两种试剂混合均匀，在压片机上，以2-5t/cm²压力，压片，密封保存，备用。硼氢化钾片1.5g/片。

二、上述方法中标准色板制备

①配制砷标准液，浓度分别为1，2，3，4，5ug/l。

②上述标液各取5ml，分别加入na2co3-甘油浸渍滤膜，浸泡10-15h。

③分别取出滤膜，放入定砷器中，加入hno3-h2so4混酸，加热至50～60℃，20min，停止加热，冷却。

④分别将硼氢化钾片一片，放入上述定砷器中，装好溴化汞试纸，水平摇动，直到片剂完全溶解，再静置15min。

⑤分别取下显色的溴化汞试纸，在白色背景下照像，制成标准色板。

三、上述方法中na2co3-甘油浸渍滤膜的制备方法如下：

1、na2co3-甘油浸渍液制备

按25-29gna2co3，10-13ml甘油，适量水，搅拌溶解后用水定容为250ml。

2、滤膜制备

①将长条状醋酸纤维膜，在上述浸渍液，浸渍约1h；

②取出浸渍后的膜条，室温下晾干；

③压平，用切割器切成圆片，密封保存，备用；

该滤膜采集气样(100l/min，10h)，在定砷器中直接消解，再经还原后，即可进行砷斑法测定。