砷浓度的检测方法

砷浓度的检测方法高远S314020052现行的35条标准主要的测定方法1.氢化物-原子荧光法2.二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法3.锌-硫酸系统新银盐分光光度法4.砷斑法5.电感耦合等离子体质谱法6.电感耦合等离子体发射光谱法GB5719-2006规定生活饮用水中砷的测定方法1.氢化物原子荧光法原理：在酸性条件下，三价砷与硼氢化钠反应生成砷化氢，由载气(氩气)带入石英原子化器，受热分解为原子态砷，在特制砷空心阴极灯的照射下，基态砷原子被激发至高能态，在去活化回到基态时发射出特征波长的荧光，在一定的浓度范围内，其荧光强度与砷含量成正比，最后与标准系列比较定量。检测范围：本法最低检测质量为0.5ng,若取0.5mL水样测定，则最低检测质量浓度为1.0μg/L。仪器：原子荧光光度计、砷空心阴极灯。2.二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法原理：锌与酸作用产生新生态氢。在碘化钾和氯化亚锡存在下，使五价砷还原为三价砷。三价砷与新生态氢生成砷化氢气体。通过用乙酸铅棉花去除硫化氢的干扰，然后与溶于三乙醇胺-三氯甲烷中的二乙氨基二硫代甲酸银作用，生成棕红色的胶态银，比色定量。检测范围：本法最低检测质量为0.5μg,若取50mL水样测定，则最低检测质量浓度为0.01mg/L。2.二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法注意：钴、镍、汞、银、铂、铬和铝可干扰砷化氢的发生，但饮用水中这些离子通常存在的量不产生干扰。水中锑的含量超过0.1mg/L时对测定有干扰。用本标准测定砷的水样不宜用硝酸保存。仪器：砷化氢发生器、分光光度计。图1砷化氢发生瓶及吸收管3.锌-硫酸系统新银盐分光光度法原理：水中砷在碘化钾、氯化亚锡、硫酸和锌作用下还原为砷化氢气体，并与吸收液中银离子反应，在聚乙烯醇的保护下形成单质胶态银，呈黄色溶液，可比色定量。检测范围：本法最低检测质量为0.2μg,若取50mL水样测定，则最低检测质量浓度为0.04mg/L。3.锌-硫酸系统新银盐分光光度法仪器：砷化氢发生器、分光光度计。注意：汞、银、铬、钻等离子可抑制砷化氢的生成，产生负干扰，锑含量高于0.1mg/L可产生正干扰。但饮用水及其水源水中这些离子的含量极微或不存在，不会产生干扰。硫化物的干扰可用乙酸铅棉花除去。4.砷斑法原理：锌与酸作用产生新生态氢，在碘化钾和氯化亚锡存在下，使五价砷还原为三价砷，三价砷与新生态氢生成砷化氢气体，通过用乙酸铅棉花去除硫化氢的干扰，于溴化汞试纸上生成黄棕色斑点，比较砷斑颜色的深浅定量。检测范围：本法最低检测质量为0.5μg,若取50mL水样测定，则最低检测质量浓度为0.01mg/L。4.砷斑法仪器：砷化氢发生瓶、测砷管。注意：同二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法。图2砷化氢发生瓶和测砷管5.电感耦合等离子体质谱法原理：ICP-MS由离子源和质谱仪两个主要部分构成。样品溶液经过雾化由载气送入ICP炬焰中，经过蒸发、解离、原子化、电离等过程，转化为带正电荷的正离子，经离子采集系统进人质谱仪，质谱仪根据质荷比进行分离。对于一定的质荷比，质谱积分面积与进人质谱仪中的离子数成正比。即样品的浓度与质谱的积分面积成正比，通过测量质谱的峰面积来测定样品中元素的浓度。检测范围：本法对砷元素最低检测质量浓度为0.09μg/L。5.电感耦合等离子体质谱法仪器：电感耦合等离子体质谱仪、超纯水制备仪。注意：此方法干扰较多，例如：同量异位素干扰、丰度较大的同位素对相邻元素的干扰、多原子(分子)离子干扰、物理干扰、电离干扰。6.电感耦合等离子体发射光谱法原理：ICP源是由离子化的氩气流组成，氢气经射频磁场离子化。磁场通过一个绕在石英炬管上的水冷却线圈得以维持，离子化的气体被定义为等离子体。样品气溶胶由一个合适的雾化器和雾室产生并通过安装在炬管上的进样管引人等离子体。样品气溶胶直接进入ICP源，由于温度很高，样品分子几乎完全解离，从而大大降低了化学干扰。此外，等离子体的高温使原子发射更为有效，原子的高电离度减少了离子发射谱线。可以说ICP提供了一个典型的“细”光源，它没有自吸现象，除非样品浓度很高。许多元素的动态线性范围达4个-6个数量级。6.电感耦合等离子体发射光谱法检测范围：仪器：电感耦合等离子体发射光谱仪、超纯水制备仪。注意：此方法干扰较多，光谱干扰、物理干扰、化学干扰。总结1.除电感耦合等离子体质谱法外，其他各方法过程中均会产生砷化氢(AsH3)气体，砷化氢(AsH3)气体是含砷化合物中毒性最大的物质，若实验室没有较好的通风条件易发生中毒，对实验者的身体健康造成极大危害。2.电感耦合等离子体质谱法和电感耦合等离子体发射光谱法其设备运行成本相对较高。总结3.各检测方法检测范围的比较：检测方法检测范围1.氢化物-原子荧光法本法最低检测质量为0.5ng,若取0.5mL水样测定，则最低检测质量浓度为1.0μg/L2.二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法本法最低检测质量为0.5μg,若取50mL水样测定，则最低检测质量浓度为0.01mg/L3.锌-硫酸系统新银盐分光光度法本法最低检测质量为0.2μg,若取50mL水样测定，则最低检测质量浓度为0.04mg/L4.砷斑法本法最低检测质量为0.5μg,若取50mL水样测定，则最低检测质量浓度为0.01mg/L5.电感耦合等离子体质谱法本法最低检测质量浓度为0.09μg/L6.电感耦合等离子体发射光谱法本法最低检测质量浓度为35μg/L砷的检出限值为0.01mg/L=10μg/L实验采用的是基于测定磷酸盐的优化方法，此方法是Johnson和Pilson在1972年首次提出的测定钼酸盐的方法，后经过研究者们不断的优化演变成了测量砷浓度的一种方便、敏锐、精确的方法。原理：As(V)与磷酸盐形成的络合物以及少量的钼酸盐可以很大程度的吸收红外光，而As(III)却不能。所以实验中对两组试剂测其吸光度，一组对As(III)预处理，加入磷酸、钼酸且将其氧化(磷酸和氧化后生成的As(V)共同产生吸光度)，另一组内不含As(V)(只有磷酸产生吸光度)，由此对砷浓度进行量化。优点：这种方法抗干扰性强，无论是对海水还是地下水中砷浓度的检测都十分精确。