汞分析方法的研究进展

1、汞分析方法的研究进展化学（化学工程方向）2007级2班 袁宇2007060263摘要：汞在 现代人们的生活中已经是不容忽视的污染物，是影响人们健康的一种可积 累性重金属。其毒性作用涉及神经、肾脏、消化等系统。本文评述了汞对 人体的危害，环境中汞的污染以及汞的测定方法的研究进展。关键词：汞; 危害；测定方法；研究进展引言汞是在常温下唯一的液体金属，银口色，易流动。比重13.59,熔点 -38.9°c,沸点356.6°co蒸气比重6.9 1。它有三种基本的形态以液态或 气态形式存在的金属汞、无机汞化合物（包括氯化亚汞、氯化高汞、乙 酸汞和硫化汞）以及有机汞化合物（如苯基汞、烷基

2、汞等）。地壳中约含 80ug kg.l-1汞2。空气中汞主要来源于岩石的风化、火山爆发及水中 汞的蒸发等;水中的汞來自大气及工农业生产的污染，如氯碱工业用汞作 阴极电解食盐，除汞蒸气的挥发外，大量的汞和氯化汞从废水中排出;食物中 的汞，通常以甲基汞的形式存在，甲基汞能积聚在水生生物中,参加食物链， 使汞在鱼体内富集浓缩，达到极高浓度。汞及其化合物都是剧壽物质。无机 汞化合物通过食物链进入人体，在肝，肾，脑等器官组织中富集，hg2+可 与蛋口质的毓基集合，抑制酶的活性，使细胞代谢受到阻碍;有机汞的毒性 大于无机汞，其屮甲基汞的毒性最大。汞对人体的毒性很大程度上取决于 其存在形式3。由此可以看出汞

3、对人类的危害很大，所以汞的检测在环 保部门有着很重要的意义。多年来，分析者对汞的测定方法进行了大量的研究工作，且建立了很多种方法，本文从汞的原子吸光光谱法(aas),原 子荧光光谱法(afs),色谱法，电化学分析法，分光光度法等方法作出了 综述。1原子吸收光谱法原子吸收光谱法是微量汞分析中应用最广的方法。虽然原子吸收光谱 法不能直接用于元素的形态分析，只能检测元素的总量，但是利用它们简 便，快速，灵敏度高的特点，常将其与其他富集分离技术相集合测量元素 的不同形态。其中，冷原子吸收法(cvass),极大地提高了测定的灵敏度， 适合进行10-9级汞的分析，是目前汞分析中最主要和普及的方法之一。yi

4、n4等使用在线固相萃取预富集一流动注射一hplccvaas分析技术， 直接测定样品屮mehg, ethg, phhg, hg2+o操作简易，自动化程度高，对 mehg, ethg, phhg, hg2+检出限分别为9.6,10.5ng.l-l,相对标准偏差为 3.6%,5.5%, 10.4%, 7.6%01周利萍5对影响水样中汞量测定的因素进行研究，认为浓硫酸， 高猛酸钾中都含有微量的汞，同时由于进气口使用的硅胶管对汞有很强的 吸附作用，加上气路的记忆效应等可能造成的测量结果偏差。谢林灵6 提出采用流动注射氢化物发生冷原子吸收光谱法测定废水中汞，在优化 的试验条件和合适的样品酸度及硼氢化钾浓度

5、存在下，汞的检出限(3s/n)为 0.006 p g - l-1,并用标准加入法作回收试验，得出回收率在94.0%101.0%之 间湘对标准偏差(n=6)在3.86%4.61%之间。左鸿毅7提出采用空气乙块火焰原子吸收光谱法测定工业硫酸中 高含量的汞。以硫酸铅溶液除硫酸根,高猛酸钾将汞氧化为hg( ii);控制试 样硫酸的稀释倍率/吏溶液中的共存成分不干扰测定;标准回收率 99.3%100.6%,rds<l%;方法具有干扰少、试样处理简单、分析速度快 等优点，较适宜测定工业硫酸中-10.lg l以上的汞。张正福8利用疏基棉富集引用水中的汞，再 以饱和氯化钠的6mol l-1盐酸作

6、为洗脱剂来洗脱无机汞和有机汞，然后 用硫酸高镭酸钾硝化，将有机汞转化为无机汞，用测汞仪器测定汞的总含 量。杨增9研制一种高效率采集大气中汞的吸收器。利用一种极大泡 式与玻砂板式吸收器为一体的的复合式吸收器采样并是采样还原一体化 冷原子吸收分光光度法测定大气屮的汞。平均吸收率为96%,相对标准偏 差在4%12%之间，适用于大气中微量汞的测定。牛物样品经高温热解, 汞及其大量热解气体一同释出，使用金丝捕汞管吸附热解气体中的汞，可 以排除干扰气体，但无法排出微粒碳，烟尘以及气溶胶体的干扰，而在样 品上覆盖黄上减缓热释速度，使样品充分燃烧，有效抑制微粒碳，烟尘以 及气溶胶体的产生。以氢氧化钠和过氧化钠

7、为吸附剂，消除酸性及还原性 气体的干扰，实现了使用金丝捕汞管富集方式，准确分析样品中汞这一方 式简单快速，成本低，精密度好，显著优越湿法，尤其适合地矿行业应用 。2原子荧光光谱法原子荧光光谱法作为一种独特的衡量分析技术，兼有源口发射和原子 吸收光谱法的优点。该方法灵敏度高，线性范围宽，准确度高，精密度好， 仪器操作方便。原子荧光光谱法采用过量的氯化亚锡与样品溶液中的氯化 汞充分反应，生成的汞蒸汽在载汽(氮气)带动下进入原子荧光分析仪, 在波长为253.7nm的激光束照射下进行测定。原子荧光光谱法已被广泛应 用。afs法测定化探样品中汞，绝对检出限达到1.5x10-llg,电热无火焰 原子荧光测

8、汞法，绝对检出限低至5x10-12go用afs法实现了无机汞和 有机汞的半口动分析，检出限低至ng - l-lo随着流动注射(fi)和原子荧 光(afs)连用技术的推广，流动注射和与氢化物发生一原子荧光光度计 联用装置的相继问世，一批用原子荧光测汞的国家，部门及行业相继建立。 用氧化物发生原子荧光(hg-afs)法测定多种环境样品中汞的2检出限均达到了 10-1010-12g l-l elljo labatzket 12认为原子 荧光光谱法可测定低于0.1ng.l-l汞，lml的溶液已足以产生连续检测所需 要的信号。检出限主要受到试剂空白的影响，可通过富集的方法改进检出 限。chenyw 13

9、比较了两种还原剂(氯化锡和硼氢化钠)在原子荧光 光谱法的应用。发现硼氢化钠能有效地还原环境样品含量低于 lommol l1 汞。常见的过渡金属离子(cr3+, pb2+, ni2+, cu2+, zn2+, fe3+, fe2+)不影响总汞的测定，也没有观察到能影响氢化物的元素(se4+, sb3+, as3+)的干扰。mn2+和ag+的干扰可通过稀释和使用适当的基体改 进剂加以消除。徐文军14建立了一种顺序注射氢化物发生原子荧光光谱法同时测 定水样中的hg含量的方法。考察了光电倍增管负高压、汞灯电流、原子 化器高度、载气流量、屏蔽气流量等因素对测定结果的的影响。研究发现: 载hci的浓度为0

10、.130.6mol l-l, kbh4浓度为4g l-1，同时测定钮和汞的效果最佳。在最佳实验条件下，汞的检出限分别为0.0075 ug-l-lo方法用于河水、井水 和池水水样屮汞的测定，加标回收率为91%109%,相对标准偏差小于 3.4%,被测水样中共存的离子对汞的测定没有干扰。流动注射技术在线分析 可提高测定灵敏度，邱15海鸥提出流动注射在线离子交换富集氢化物发生原子荧光光谱 发测农水样中总汞，利用双柱并联富集，串联洗脱的在线离子交换流露及 操作程序，优化了各项化学条件及流露参数。富集倍数达25倍以上，采 样频率30次每小时，回收率为90%105%。邱志君16提出了铁矿石 中汞含量的原子

11、荧光光谱测定法，通过试验确定了溶样方法、试液酸度、 干扰元素的允许量及仪器工作条件。该方法检出限为0.032 u g - l-1,精密 度为4 .5%，线性范围为040 p g 加标回收率为97.2%104.8%，可应 用于铁矿石中汞含量的日常检测。樊正17建立原子荧光光谱法同时测定化妆品中汞的方法。采用微 波消解预处理样品和原子荧光光谱法同时测定化妆品中的碑和汞的含量。 检出限:汞0.012ug l-lo线性范围:汞032ug lj,相关系数为0.9996。 汞相对标准偏差分别为3.27%1.44%。回收率分别为94.9%o微波消解 双道原子荧光光谱法同时测定化妆品中汞具有操作简便、快速、检

12、出限低、 灵敏度高、结果准确等优点，适合于化妆品中不申和汞的同时测定。3其他分析方法除上述可用重耍方法z外，还有其他分析方法，如吸光光度法18, 重量法19,质谱法20,原子发射光谱法21,及x射线荧光光谱 发22等。4展望冃前对于水屮痕量汞的测定，冷原子吸收光谱法、冷原子荧光法和双硫 脉光度法是我国分析方法标准之一。原子吸收光谱法和冷原子荧光法是测 定水中微3量、痕量汞的特异方法，干扰因素少，灵敏度也比较高。双硫腺光度法 是测定多种离了的通用方法，干扰离了较多，操作时需要掩蔽干扰离子和 严格掌握反应条件，近年来已合成很多如三氮烯试剂的新试剂用作汞的光 度分析。气相色谱法和高效液相色谱法与原子

13、吸收光谱法、原子荧光光谱 法和质谱法的结合是目前形态分析中最有效的方法,由于有机汞比无机汞 对人类健康危害大，因此对汞的形态分析更有意义，国外在这方面的研究较 多，是今后研究的发展方向，而国内由于仪器设备原因在这方面研究尚少。 然而，在我国自有知识产权的冷原子荧光仪测定汞的研究方面却作出了很 大的贡献。参考文献：1 臧琳,姜登东汞对人体的危害及其预防j 科学环境报,2007(2)：1.2 敬育民环境监测常用检测检验数据手册m哈尔滨:黑龙江文化 音像出版社,2003 (6)： 7.3 白乌云，赛音环境中汞的形态及分析方法研究进展j 内蒙古 师范大学报(口言科学汉文版),2006(3):225-3

14、27.4 yin x f, fresh w, hoff ma n e, et al.fresenius j a nal chem j ,1998 (1) :761-765.5 周利萍，赵秀兰，王止银等冷原子吸收法测水体汞的影响因素j. 微量元素与健康研究，2004(6):45-47.6 谢林灵流动注射氢化物发生冷原子吸收光谱法测定废水中汞(ii )j理化检验化学分析,2009(7):810-814.7 左鸿毅，袁齐火焰原子吸收光谱法测定工业硫酸中的汞j湖南有 色金属,2008 (5) 56-58.8 张正福饮用水中汞的测定j 六安师专学报，2000 (2) :63.9 杨增,谈旭吟复合式吸收器

15、采样还原一体化冷原子吸收法测定大 气中的汞j中国环境检测，2000 (2) :23-25.10 孟素玲'陈令娟,卫敬生热解金丝富集法冷原子吸收测汞仪测定 牛物样甜中的痕量汞j 山东国土资源,2007(2) :454711 白乌云，赛音环境中汞的形态及分析方法研究进展j 内蒙古 师范大学报(自言科学汉文版)，2006:225276.12 labatzke t, schlemmer g. anal bioanal chemj ,2004,378(4) :1075-1082.13che n yw, ton gj dulivoa, et al.analyst j 1.2002 (11) :15

16、41-1546.14 徐文军顺序注射氢化物发生原子荧光光谱法同时测定环境水 样中做4和汞j 冶金分析,2009 (11) :61-64.15 邱海鸥，陈群丽,汤志勇流动注射在线离子交换富集原子法测定 环境中水样中的痕量汞j 安全与环境工程,2001(3)16 邱志君，付冉冉，应海松,康继韬原子荧光光谱法测定铁矿石中的汞j 金属矿山,2009 (8):66-68.17 樊正微波消解双道原子荧光光谱法同时测定化妆品中的碑和 汞j 安徽预防医学杂志,2009 (5)： 349-35118 国家环保局环保局水和废水监测分析方法编委会水和废水 检测方法m 北京：中国环境科学出版社，199&163.19 shrivastava m,pandey g s