原子吸收光譜法測定有機無機復混肥料中的鉛

1　實驗部分
1.1　主要儀器與試劑
原子吸收分光光度計：3510型，上海安捷倫分析儀器公司；
流動注射氫化物發生器：WHC－102A2型，北京瀚時制作所；
實驗所用玻璃儀器每次用洗衣粉洗滌干凈后，用硝酸溶液（1+1）浸泡過夜，再用高純水洗至中性；
鉛標準溶液：1000mg/L，北京有色金屬研究院。實驗時用0.5%（體積分數）鹽酸溶液逐級稀釋至所需濃度的鉛標準工作溶液；
硼氫化鉀溶液：20g/L。稱取0.4g氫氧化鈉，置于盛有100mL水的塑料瓶中，再稱取2.0g硼氫化鉀置于塑料瓶中，振蕩使其溶解。現用現配；
鐵氰化鉀溶液：80g/L。稱取8g鐵氰化鉀，加適量水溶解后，用水定容于100mL容量瓶中；
1. 2方法原理
測試液是經鐵氰化鉀氧化將二價鉛轉化為四價鉛，用載氣壓力作為自動化能源，自動定理吸入硼氫化鉀、測試液和載液三種溶液，三種溶液匯合后發生化學反應，反應液和生成的氣體氫化物液被載氣帶入氣液分離器后，混合氣進入加熱的石英管被原子化，由主機測定吸光度。
1.3　儀器工作條件
　　高性能空心陰極鉛燈（翰時），波長：283.3nm；燈電流：4.0mA；狹縫寬度：0.4nm；載氣：氮氣，流速為150mL/min；載液：鹽酸溶液（1+100）。
1.4　實驗方法
　　　稱取3—5g精確至(0.0001g)有機--無機復合肥料樣品于500mL三角燒瓶中，然后加入王水30ml，加熱至溶液近干，加（1+20）鹽酸20ml加熱溶解，定容100ml用水定容至刻度，過濾，吸取一定量體積溶液（使鉛含量在線性范圍內）于50ml容量瓶中，然后加入10ml鐵氰化鉀和0.25ml濃鹽酸，用水定容至刻度，放置20min，使反應完全。將此樣品溶液及測定試劑被自動定量吸取，反應生成氫化物立即被導入原子化石英管中記錄峰高，根據工作曲線計算有機--無機復混肥料樣品中鉛的含量。
2　結果與討論
2.1　氧化劑濃度及用量的選擇
　　考察了鹽酸－鐵氰化鉀氧化體系對測定濃度對鉛測定的影響。分別在5.00mL100ng/mL鉛標準工作溶液中加入不同體積的濃度為80g/L的鐵氰化鉀溶液，再加入0.25mL濃鹽酸，分別按照實驗方法進行測定。試驗結果表明，當加入8.0mL鐵氰化鉀溶液時，吸光度達到最大值，再增加其用量，基吸光度基本保持不變。考慮到本實驗所測樣品基體比較復雜，為了使樣品中的鉛能被完全氧化，本實驗選擇加入10mL80g/L鐵氰化鉀溶液。
2.2　氧化時間的選擇
　　按實驗方法配制溶液，分別放置0、20、60、120、240min后進行測定，發現20min后氧化反應達到完全，吸光度不再變化，且4h溶液的吸光度基本穩定不變。故本實驗選擇氧化時間為20min。
2.3　載氣流量的選擇
　　按照實驗方法對10ng/mL鉛標準工作溶液進行試驗，測定載氣流量對吸光度的影響。試驗發現，當載氣流量為80－120mL/min時，隨著載氣流量的增加，吸光度的增幅很大；當載氣流量為120－150mL/min時，隨著載氣流量的增加，吸光度的增幅相對減小；當載氣流量大于150mL/min時，隨著載氣流量的增加，吸光度下降。本實驗選擇載氣流量為150mL/min。
2.4　石英管工作電壓的選擇
　　在不同工作電壓下，按照實驗方法測定10ng/mL鉛標準工作溶液的吸光度。試驗結果表明，工作電壓自80V起，隨著工作電壓的增加，吸光度不斷增大，當工作電壓為100V時，吸光度達到最大值，再提高工作電壓，吸光度基本不變。考慮到溫度太高會降低石英管的使用壽命，故本實驗選擇工作電壓為100V。
2.5　硼氫化鉀溶液的濃度及氫氧化鈉的用量的選擇
　　采用不同濃度的硼氫化鉀溶液作還原劑，按照實驗方法測定10ng/mL鉛標準工作溶液的吸光度。試驗結果表明，硼氫化鉀溶液的濃度為20g/L時，吸光度達到最大值，再增大其濃度，吸光度基本不變；但當硼氫化鉀溶液的濃度為30g/L時，測定結果不穩定，相對標準偏差增大。本實驗選擇濃度為20g/L硼氫化鉀溶液。
在100mL20g/L硼氫化鉀溶液中分別加入0.2－0.7g氫氧化鈉作為穩定劑，發現氫氧化鈉的用量對測定結果影響不大。本實驗選擇在100mL20g/L硼氫化鉀溶液加入0.4g氫氧化鈉。
2.6　體系的酸度的選擇
　　本實驗采用鹽酸調節體系的酸度。在上述優化條件下，改變體系的酸度，按實驗方法測定10ng/mL鉛標準工作溶液的吸光度。發現酸度是影響鉛生成氫化物（PbH4）生成的一個重要因素，當體系中鹽酸的體積分數為0.25%－1.0%時，吸光度達到最大值，再提高體系的酸度，吸光度下降，當體系中鹽酸的體積分數大于1.4%時，嚴重抑制吸收信號。本實驗選擇體系中鹽酸的體積分數為0.5%，
即加入0.25mL濃鹽酸。

2.7　線性范圍和檢出限

取一定體積的1000μm/mL鉛標準溶液，用0.5%（體積分數）鹽酸溶液逐級稀釋為濃度為100ng/mL的鉛標準工作溶液。分別取100ng/mL的鉛標準工作溶液2.0、5.0、10.0、15.0mL于50mL容量瓶中，按照實驗方法測定吸光度，利用吸光度A與對應鉛標準工作溶液的濃度c繪制工作曲線，鉛的濃度在0－30.0ng/mL范圍內與吸光度A呈良好線性關系，線性回歸方程為A＝0.019c+0.017，相關系數r=0.9991。

對空白溶液進行11次平行測定，以3倍標準差計算，求得鉛的檢出限為0.2ng/mL。

2.8　共存離子的影響

　　考察共存離子對鉛測定的干擾。在上述優化條件下，測定10ng/mL鉛標準工作溶液，當相對誤差在±5%范圍內時，5000倍的K+、Mg2+、Ca2+，500倍的Fe3+ Cu2+、Cr3+、Zn2+、B3+，不干擾測定。

2.9方法的精密度和準確度實驗

取四份有機--無機復混肥料按試驗方法操作，每一分試樣連續測定6次，同時做加標回收率實驗，測定結果見表1。

試驗結果，樣品的RSD為2.6%～4.6%，加標回收率為96.4%～104.3%。

表1　測定結果（n=6）

　　3　結論

　　流動注射氫化物發生－原子吸收光譜法測定有機-無機復混肥料的鉛，方法簡單，抗干擾能力強，復雜基體不影響測定的準確性。為基體復雜的有機--無機復混肥料中鉛的測定提供了簡便、可行的分析方法。與火焰原子吸收光譜法相比，該方法抗干擾力強，檢出限低，實現了有機--無機復混肥料中鉛的直接測定。方法簡單、快速，適合常規分析。