实验3-工作场所空气中铅及其化合物的测定

实验3工作场所空气中铅及其化合物的测定（引用标准：GBZ/T160.10－2004）一、实验目的1.了解原子吸收分光光度计的基本结构、性能和操作方法；2.了解原子吸收分光光度法的基本原理和分析方法；3.掌握工作场所空气中铅及其化合物含量的测定方法。二、主要仪器及试剂仪器设备：AA－7020型原子吸收分光光度计（配备乙炔－空气火焰燃烧器和铅空心阴极灯）；微孔滤膜，孔径0.8μm；采样夹，滤料直径40mm；小型塑料采样夹，滤料直径25mm；空气采样器，流量0～3L/min和0～10L/min；烧杯，50mL；表面皿，直径约50mm；电热板或电砂浴；具塞刻度试管，5mL；容量瓶，50ml。试剂：实验用水为去离子水，用酸为优级纯或高纯；高氯酸，ρ20＝1.67g/mL；硝酸，ρ20＝1.42g/mL；消化液：100mL高氯酸加入到900mL硝酸中；硝酸溶液：10mL硝酸加入到990mL水中；标准溶液：称取0.1598g硝酸铅（优级纯，在105℃干燥2h），用少量硝酸溶液溶解，定量转移入100mL容量瓶中，并定容至刻度。此溶液为1.0mg/mL标准贮备液。临用前，用硝酸溶液稀释成10μg/mL铅标准溶液；或用国家认可的标准溶液配制。三、基本原理原子吸收光谱分析法也称为原子吸收分光光度法，简称“原子吸收法”。它是基于物质所产生的基态原子蒸气对特定波长谱线（元素的共振线—特征谱线）的吸收作用而对元素进行定量分析的。空气中铅尘、铅烟和硫化铅用微孔滤膜采集，消解后，在283.3nm波长下，用乙炔－空气火焰原子吸收光谱法测定铅含量。四、分析步骤4.1样品的采集、运输和保存（现场采样按照GBZ159执行）4.1.1短时间采样：在采样点，将装好微孔滤膜的采样夹，以5L/min流量采集15min空气样品。4.1.2长时间采样：在采样点，将装好微孔滤膜的小型塑料采样夹，以1L/min流量采集2～8h空气样品。4.1.3个体采样：将装好微孔滤膜的小型塑料采样夹佩戴在监测对象的前胸上部，进气口尽量接近呼吸带，以1L/min流量采集2～8h空气样品。采样后，将滤膜的接尘面朝里对折2次，放入清洁容器中运输和保存。在室温下样品可长期保存。4.2分析步骤4.2.1对照试验：将装好微孔滤膜的采样夹带至采样点，除不连接空气采样器采集空气样品外，其余操作同样品，作为样品的空白对照。4.2.2样品处理：将采过样的滤膜放入烧杯中，加入5mL消化液，盖上表面皿，在电热板或电砂浴上缓缓加热消解，保持温度在200℃左右，至溶液无色透明近干为止。用硝酸溶液将残液定量转移入具塞刻度试管中，并稀释至5.0mL，摇匀，供测定。若样品液中铅浓度超过测定范围，用硝酸溶液稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。4.2.3标准曲线的绘制：取6只25mL比色管，分别加入0.0、0.5、1.0、1.5、2.0和2.5mL铅标准溶液（20μg/mL），用去离子水稀释至10.0mL，配成0.00、10、20、30、40和50μg铅浓度标准系列。将原子吸收分光光度计调节至最佳测定状态，在283.3nm波长下，用贫燃气火焰分别测定标准系列，每个浓度重复测定3次，以吸光度均值对铅浓度(μg/mL)绘制标准曲线。4.2.4样品测定：用测定标准系列的操作条件测定样品溶液和空白对照溶液；由测得的样品吸光度值减去空白对照吸光度值后，由标准曲线得铅浓度(μg/ml)。5数据处理5.1按式（1）将采样体积换算成标准采样体积：3.1012732930PtVV(1)式中：V0—标准采样体积，L；V—采样体积，L；t—采样点的温度，℃；P—采样点的大气压，kPa。5.2按式（2）计算空气中铅的浓度；05VcC(2)式中：C—空气中铅的浓度，mg/m3；5—消解后样品溶液的体积，mL；c—测得样品溶液中铅的浓度，μg/mL；V0—标准采样体积，L。数据记录表序号标准溶液浓度（ug/mL）吸光值A样品的吸光值样品中铅的含量（ug/mL）Std00Std1Std2Std3Std4Std5附录AA-7020原子吸收分光光度计操作规程1准备工作安装空心阴极灯将需要使用的空心阴极灯插入灯座内，连接好灯的电源，记录灯的位置，注意要连续测定的元素的灯的位置号应为单、双数间隔。2开机2.1火焰测量2.1.1打开乙炔钢瓶主阀（逆时针旋转1～1.5周），调节旋钮使次级压力表指针指示为0.05MPa。2.1.2打开空压机电源，调节输出压力为0.35MPa。2.1.3打开AA-7020主机电源。2.2石墨炉测量2.2.1打开AA-7020主机电源。2.2.2打开ASC-7020自动进样器电源。2.2.3打开GFA-7020石墨炉电源。2.2.4打开氩气钢瓶主阀（完全旋开），调节旋钮使次级压力表指针指示为0.35MPa。2.2.5打开冷却循环水电源。3联机自检3.1打开计算机，单击【仪器】→【灯位设置】，显示灯位置屏幕，将灯的位置与类型输入（主机通电后，只有在此位置屏幕才可以用手转动灯座)3.2双击Wizzard图标，在窗口选择操作，然后点击AA的主机图片。输入用户名和密码，点击OK。3.2.1选中元素选择→元素周期表→石墨炉法→普通灯→使用ASC3.2.2选中元素选择→元素周期表→火焰法3.3单击【仪器】→【连接】打开排风系统，按提示进行安全项目检查→点击确定3.4仪器调试3.4.1石墨炉法在运行序列前进行石墨炉原点位置、石墨炉喷嘴位置调试3.4.2火焰法燃烧头原点位置调节3.5编辑参数→谱线搜索→标准曲线→样品组设定→连接发送参数3.6点击start运行序列3.7打印报告4关机4.1石墨炉4.1.1空烧三次4.1.2关电源，关氩气，关管冷却水4.2火焰法4.2.1用纯净水清洗雾化器5分钟4..2.2熄火、关气。4.2.3退出工作站，关主机、关空压机、关排烟机4.2.4关计算机，关总电源，做好使用登记。实验4工作场所中甲醛含量的测定（乙酰丙酮分光光度法）一、实验目的1.了解紫外—可见分光光度计的基本结构、性能和操作方法；2.了解紫外—可见分光光度法的基本原理和分析方法；3.掌握工作场所空气中甲醛含量的测定方法。二、主要仪器及试剂仪器设备：大型气泡吸收管；空气采样器，流量0~500mL/min；具塞刻度试管，10mL；恒温水浴；TU－1901双光束紫外可见光分光光度光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）。试剂：1、不含有机物的蒸馏水：加少量高锰酸钾的碱性溶液于水中再行蒸馏即得（在整个蒸馏过程中水应始终保持红色，否则应随时补加高锰酸钾）。2、吸收液：不含有机物的重蒸馏水。3、乙酸铵（NH4CH3COO）。4、冰乙酸（CH3COOH）：ρ=1.055。5、乙酰丙酮溶液，0.25%（V/V）：称25g乙酸铵，加少量水溶解，加3mL冰乙酸及0.25mL新蒸馏的乙酰丙酮，混匀再加水至100mL，调整pH=6.0，此溶液于2℃~5℃贮存，可稳定一个月。6、甲醛标准溶液：取2.8mL含量为36%~38%甲醛溶液，放入1L容量瓶中，加水稀释至刻度。此溶液1mL约相当于1mg甲醛。其准确浓度用碘量法标定。使用时稀释成5.00µg/mL。三、基本原理物质的吸收光谱本质上就是物质中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波长的光能量，相应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迁的结果。由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构，其吸收光能量的情况也就不会相同，因此，每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线，可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测定该物质的含量，这就是分光光度定性和定量分析的基础。分光光度分析就是根据物质的吸收光谱研究物质的成分、结构和物质间相互作用的有效手段。甲醛在过量铵盐存在下，与乙酰丙酮溶液迅速生成稳定的黄色化合物，该黄色化合物在波长413nm处有最大吸收，其颜色深度（对互补光的吸收强度）与含量成正比。四、分析步骤4.1样品的采集和保存日光照射能使甲醛氧化，因此在采样时选用棕色吸收管，在样品运输和存放过程中，都应采取避光措施。棕色气泡吸收管装5mL吸收液，以0.5~1.0L/min的流量，采气45min以上。采集好的样品于室温避光贮存，2d内分析完毕。4.2校准曲线的绘制取7支10mL具塞比色管，按下表用甲醛标准使用液配制标准色列。管号0123456甲醛（5.00µg/mL）,mL0.00.10.40.81.21.62.00甲醛，µg0.00.5246810于上述标准系列中，用水稀释定容至5.0mL刻线，加0.25%乙酰丙酮溶液2.0mL，混匀，置于沸水浴中加热3min，取出冷却至室温，用1cm吸收池（比色皿），以水为参比，于波长413nm处测定吸光度。将上述系列标准溶液测得的吸光度A值扣除试剂空白（零浓度）的吸光度A0值，便得到校准吸光度y值，以校准吸光度y为纵坐标，以甲醛含量x(µg)为横坐标，绘制校正曲线。4.3样品测定取5mL样品溶液试样（吸取量视试样浓度而定）于10mL比色管中，用水定容至5.0mL刻线，按标准曲线绘制方法进行分光光度测定，同时做空白实验。8结果表示数据记录表序号标准溶液浓度（ug/mL）吸光值A样品的吸光值样品中甲醛的含量（ug/mL）Std00Std10.1Std20.4Std30.8Std41.2Std51.6Std62.0