中国公共卫生  2015, Vol. 31 Issue (3): 375-376   PDF    
引用本文
张欣, 马金波, 伏颖, 王璟, 代澎. 优化石墨炉原子吸收法测定生活饮用水中微量钡[J]. 中国公共卫生, 2015, 31(3): 375-376.
ZHANG Xin, MA Jin-bo, FU Ying, et al. Determination of trace barium in drinking water by optimized GFAAS[J]. Chinese Journal of Public Health, 2015, 31(3): 375-376.
优化石墨炉原子吸收法测定生活饮用水中微量钡
张欣1, 马金波2, 伏颖1, 王璟1, 代澎1    
1. 沈阳市疾病预防控制中心, 辽宁 110031;
2. 沈阳市环境监测中心站
数字出版日期：2015-02-15 10:04
作者简介：张欣(1979-),男,辽宁本溪人,本科,主管技师,研究方向:理化检验。
摘要：目的 对石墨炉原子吸收法的仪器条件及基本改进剂进行优化, 以测定生活饮用水中的钡。方法 将样品混合均匀过滤后, 加入硝酸钙作为基体改进剂, 用经优化了仪器条件的石墨炉原子吸收法进行测定生活饮用水中钡含量。结果 检出限为3.1×10-12g, 样品的加标回收率在94.0%~98.0%之间, RSD均<7.6%, 在0~50 μg/L的范围内具有良好的线性关系, 相关系数r=0.999 6。结论 此方法可以灵敏、准确的测定生活饮用水中微量钡。
关键词： 石墨炉原子吸收法     钡     基体改进剂    
Determination of trace barium in drinking water by optimized GFAAS
ZHANG Xin1, MA Jin-bo2, FU Ying1, et al1    
Shenyang Municipal Center for Disease Control and Prevention, Shenyang, Liaoning Province 110031, China
Abstract: Objective To optimize the instrumentation condition and matrix modifiers of graphite furnace atomic absorption spectrometry(GFAAS)to determine trace barium in drinking water.Methods The drinking water samples were mixed and filtered,with calcium nitrate(Ca[NO3]2)as the matrix modifier;then the content of barium in the samples was analyzed with optimized GFAAS.Results The lowest detection limit of the method was 3.1×10-12 g;the recovery of standard addition was 94.0% -98.0% ;the relative standard deviation(RSD)was less than 7.6% ;and the linear range was 0-50 μg/L,with a correlation coefficient of 0.9996.Conclusion This method is sensitive,accurate for determination of trace barium in drinking water.
Key words: GFAAS     barium     matrix modifier    

钡是碱土金属中最活泼的元素，能和大多数非金属反应，易氧化，也是一种中毒性元素，会对环境造成一定程度的污染，如杀虫剂和灭鼠剂中的氯化钡、碳酸钡等都是可溶性钡盐，对生物体有很强的毒性。为了防止水质污染，保障人民的身体健康，中国在(GB5749-2006)《生活饮用水卫生标准》[1]中明确规定钡的限量标准为0.7 mg/L。本研究选择使用热解涂层石墨管，加入高浓度钙做为基体改进剂，以探索石墨炉原子吸收法测定生活饮用水中微量钡的优化方法。

1 材料与方法 1.1 仪器与试剂

GFAAS原子吸收光谱仪(美国PerkinElmer公司，AA600)；钡空心阴极灯；热解涂层石墨管，石英亚沸高纯水蒸馏器(金坛市丹阳门石英玻璃厂SYZ-550型)。钡标准溶液：1 000 μg/mL[中国计量科学研究院 GBW(E)080286]，临用前用0.5%硝酸逐级稀释，配置成1 μg/mL的标准工作液；硝酸(MOS级)，硝酸钙，用0.5%硝酸配置基体改进剂使用液的浓度为1 000 mg/L；实验用水为亚沸蒸馏水。

1.2 方法 1.2.1 仪器条件(表 1)

灯电流 10 A，波长 553.6 nm，狭缝宽度0.7 nm，基体改进剂选用氯化钯、硝酸镁、硝酸钙，基体改进剂5 μL，进样量 20 μL，升温程序见表 1。

表 1 升温程序
1.2.2 标准曲线配置及样品测定

分别移取0、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 mL的钡标准使用液(1 000 μg/L)至100 mL容量瓶中，用0.5%硝酸溶液定容，配置成浓度分别为0、20.0、40.0、60.0、80.0、100.0 μg/L的标准系列，绘制校准曲线。样本测定与标准曲线测定条件相同

1.3 统计分析

数据采用SPSS 13.0软件进行录入及统计分析。

2 结 果

HT基体改进剂选用氯化钯、硝酸镁、硝酸钙进行比较，硝酸钙可以较好的消除记忆效应，具有良好的稳定性和灵敏度，而氯化钯和硝酸镁达不到上述效果，因此本实验的基体改进剂选用硝酸钙。

2.2 灰化温度的选择

原子化温度选择为2 250 ℃，做灰化曲线，灰化温度分别为700、800、900、1 000、1 100、1 200、1 300 ℃，测定1次60 μg/L钡标准溶液，在1 000 ℃时有最大吸光度，因此将灰化温度定为1 000 ℃。

2.3 原子化温度和原子化曲线

灰化温度选择为1 000 ℃，原子化温度从2 200、2 250、2 300、2 350、2 400、2 450、2 500测定1次60 μg/L钡标准溶液，得到原子化曲线，原子化温度定选择为2 350 ℃。

2.4 线性关系与检出限

方法在0~100 μg/L的范围内具有良好的线性，线性方程为Y=0.008 67X+0.000 54，线性关系r=0.999 6。对试剂空白连续进行11次测定，得出钡的检出限为3.1×10-12g。

2.5 精密度和准确度(表 2、 3)

用出厂水、亚沸水分别配置含有钡2、20、80 μg/L的样品，每个加标样品进行6次平行测定计算方法的精密度和回收率。

表 2 亚沸水的加标回收率

表 3 水厂出厂水的加标回收率
3 讨 论

目前国内外对水中钡常用的检测方法主要有火焰原子吸收法、电感耦合等离子光谱法、石墨炉原子吸收法、离子色谱法及电感耦合等离子光谱-质谱联用法[2,3,4,5,6]，但是火焰原子吸收法灵敏度较低，而电感耦合等离子光谱法及电感耦合等离子光谱-质谱联用法现阶段在国内中小城市普及使用有困难，石墨炉原子吸收法是中国当前用于测定水中钡的最适合的方法。钡原子化过程中容易形成较难解离的化合物，检测吸收线又在可见光区，测定背景大，造成检测灵敏度低，记忆效应严重；而普通石墨管在强酸和高温的连续作用下，石墨管表面极易被腐蚀，检测的重现性变差。石墨管的选择目前有2种，一种为无热解涂层石墨管，另一种为具有热解涂层的石墨管。本方法采用的原子化温度为2 350 ℃，所以采用具有热解涂层的石墨管，以得到最佳的原子化效果。钡为高温元素，有记忆效应，会出现双峰、拖尾等现象，使用基体改进剂能去除记忆效应。国标方法中并未使用基体改进剂。本方法经比较选用硝酸钙作为基体改进剂，有效地去除了记忆效应。同时本方法对灰化温度和原子化温度进行了优化，检出限为3.1×10-12 g，优于国标检出限(0.2 ng[7])。综上所述，本方法测定饮用水中微量钡，具有灵敏度高、选择性好、简便快速等诸多优点，完全符合生活饮用水中微量钡的检验要求。

参考文献
[1] 中华人民共和国卫生部.GB 5749-2006 生活饮用水卫生标准[S].北京:卫生部,2006.
[2] 龚文杰,马建明,邬晨阳.涂镧石墨管-原子吸收法测定饮用水中微量钡[J].中国卫生检验杂志,2008,18(18):1538.
[3] 韩华云,林琳.涂镧石墨管-电热原子吸收法测定环境样品中的微量钡[J].光谱学与光谱分析,2002,22(1):143-145.
[4] 孙忠,王艳.石墨炉原子吸收法测定生活饮用水中的微量钡[J].中国卫生工程学,2008,7(4):224-225.
[5] 宋黎军,李春野,于平胜.饮水设备中金属元素等离子体发射光谱法测定[J].中国公共卫生,2006,22(4):501.
[6] 王红伟,刘俊娓.水中微量钡的离子色谱法测定[J].中国公共卫生,2006,22(8):946.
[7] 中华人民共和国卫生部.GB/T 5750-2006 生活饮用水卫生标准检验方法[S].北京:卫生部,2006.