《水环境监测》课件-学习情景17 硒的测定

室内环境检测与控制技术专业资源库ProfessionalResourceBaseofIndoorEnvironmentalInspectionandControlTechnology硒的测定——石墨炉原子吸收分光光度法一预备知识1.硒是一种非金属元素，是人和动物必需的微量元素，微量的硒具有防癌及保护肝脏的作用。但是如果人体吸收的硒过量，会导致中毒，引起胃肠功能紊乱。此外硒还会对大气、水体、土壤造成一定的污染。天然水体中硒的分布主要取决于浸蚀的岩石类型和水的pH值。工业区和非工业区河流含硒量差别不大。pH值对河水含硒影响较大。例如在美国富硒铁的科罗拉多州，地表水pH值小于7时,含硒量几乎都低于1微克/升;而在pH值为7.8～8.2时,由于亚硒酸盐可氧化为易溶于水的硒酸盐,水中含硒就高于1微克/升,甚至高达400微克/升。废水中有时有亚硒酸根离子存在，在酸性条件下亚硒酸根离子还原为细颗粒状的元素硒。颜料和染料废水中含有硒化镉（CdSe）等硒化物。负二价形式的金属硒化物很难溶解。一预备知识2.原子吸收仪器原理与组成结构原子吸收光谱分析的基本过程：（1）用该元素的锐线光源发射出特征辐射；（2）试样在原子化器中被蒸发、解离为气态基态原子；（3）当元素的特征辐射通过该元素的气态基态原子区时，部分光被蒸气中基态原子吸收而减弱，通过单色器和检测器测得特征谱线被减弱的程度，即吸光度，根据吸光度与被测元素的浓度成线性关系，从而进行元素的定量分析。一预备知识元素在燃烧器或者热解石墨炉中被加热原子化，成为基态原子蒸汽，对空心阴极灯发射的特征辐射进行选择性吸收。在一定浓度范围内，其吸收强度与试液中被的含量成正比。其定量关系可用郎伯-比耳定律，A=-lgI/Io=-lgT=KCL，式中I为透射光强度；I0为发射光强度；T为透射比；L为光通过原子化器光程(长度)，每台仪器的L值是固定的；C是被测样品浓度；所以A=KC。原子吸收分光光度计的基本部件：原子吸收分光光度计一般由四大部分组成，即光源（单色锐线辐射源）、试样原子化器、分光系统(单色仪)和数据处理系统（包括光电转换器及相应的检测装置以及显示系统），如下图：

一预备知识如下图：一预备知识原子化器主要有两大类，即火焰原子化器和电热原子化器。火焰有多种火焰，目前普遍应用的是空气—乙炔火焰。电热原子化器普遍应用的是石墨炉原子化器，因而原子吸收分光光度计，就有火焰原子吸收分光光度计和带石墨炉的原子吸收分光光度计。前者原子化的温度在2100℃～2400℃之间，后者在2900℃～3000℃之间。火焰原子吸收分光光度计，利用空气—乙炔测定的元素可达30多种，若使用氧化亚氮—乙炔火焰，测定的元素可达70多种。但氧化亚氮—乙炔火焰安全性较差，应用不普遍。空气—乙炔火焰原子吸收分光光度法，一般可检测到PPm级（10－6），精密度1％左右。国产的火焰原子吸收分光光度计，都可配备各种型号的氢化物发生器（属电加热原子化器），利用氢化物发生器，可测定砷（As）、锑（Sb）、锗（Ge）、碲（Te）等元素。一般灵敏度在ng／ml级（10－9），相对标准偏差2％左右。汞(Hg)可用冷原子吸收法测定。一预备知识石墨炉原子吸收分光光度计，可以测定近50种元素。石墨炉法，进样量少，灵敏度高，有的元素也可以分析到pg／ml级。而且石墨炉的原子化效率接近100%，而火焰法的原子化效率只有1%左右；用石墨炉进行原子化时，基态原子在吸收区内的停留时间较长。石墨炉原子吸收分光光度法测定水样中硒的原理是将试样或消解处理过试样直接注人石墨炉，在石墨炉中形成的基态原子对特征电磁辐射产生吸收将测定的试样吸光度与标准溶液的吸光度进行比较，确定试样中被测元素的浓度。二实训准备准备事宜名称方法样品的采集和保存

水样采集在聚乙烯瓶内。分析硒总量时，采集后立即加硝酸（1）至pH1~2.正常情况下，每1000ml样品中加入2ml硝酸(1)。常温下，可保存半年。准备事宜名称方法实训试剂

1硝酸ρ=1.42g/mL，优级纯2硝酸ρ=1.42g/mL3载气氢气，纯度不低于99.99%4硝酸溶液量取50ml硝酸(2)于50ml水中。1+15硝酸溶液量取10ml优级纯硝酸(1)于490ml水中。1+496硝酸溶液量取1ml优级纯硝酸(1)于499ml水中。1+499二实训准备准备事宜名称方法

实训试剂

7硒粉高纯，99.99%8硒标准储备液:1000mg/L称取硒粉(7)1.0000g，用优级纯硝酸(2)溶解，必要时加热，直到完全溶解转移入1000ml容量瓶中，用去离子水稀释至1000ml。9硒标准使用液:ρ=0.4g/mL用硝酸溶液（6）稀释硒标准储备液配置。10硝酸镍，（Ni(NO3)2·6H2O）

11硝酸镍溶液称取硝酸(10)79.251g，溶液适量水中，用水稀释至1000mlρ=16g/L镍二实训准备准备事宜名称方法试样制备

分析溶解硒时，样品采集后立即用0.45um滤膜过虑，滤液加硝酸（1）至pH1~2.正常情况下，每1000ml样品中加入2ml硝酸（1）。酸化后储存于聚乙烯瓶中。试样的预处理试样的预处理1、若试样不需要消解，直接测定。2、若试样需消解，取均由混合试样50~200ml，加入5~10ml优级纯硝酸（1），在电热板上加热蒸发至1ml左右，若试样混浊不清，颜色较深，再补加2ml优级纯硝酸（1），继续消解至试液清澈透明，呈浅色或无色，并蒸发至近干。取下稍冷，加入20ml硝酸（5），温热，溶解可溶性盐类，若出现沉淀，用中速滤纸滤入50ml容器中，用去离子水稀释至标线。空白试验溶液的制备取适量去离子水代替试样至于250ml烧杯中，视情况按试样的方法进行消解。二实训准备三分析步骤在6个10ml比色管中，分别加入0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml硒标准工作溶液（9）三分析步骤加入0.1ml优级纯硝酸（1），加入0.5ml硝酸镍（11）溶液，用去离子水定容至10ml

三分析步骤根据表1和表2选择波长等条件以及设置石墨炉升温程序，空烧至石墨炉稳定。向石墨炉注入空白试验溶液和工作标准溶液，以及水样的记录吸光度。三分析步骤用测得的吸光度与相对应的浓度绘制标准曲线，三分析步骤根据扣除空自吸光度后的试样吸光值,在标准曲线中查出试样中硒的浓度。

三分析步骤计算水样硒的浓度式中:C--试样中硒的浓度，mg/L；C’--标准曲线上查得的硒浓度，mg/L；

V--试样的体积，mL；V’--测定时定容体积，mL。报告结果中，要指明测定的是挤解硒还是硒总量元素波长，nm灯电流，mA狭缝，nm载气硒196.081.3氩气表1三分析步骤阶段温度，℃时间，s干燥12020灰发40010原子化24005清洗26002表2三分析步骤四质量控制和保证1.在测量时。应确保硒空心阴极灯有1小时预热时间。2.在每次测定前，须重复测定空白和工作标准溶液.及时校正仪器和石墨管灵敏度的变化。3.实验用的玻璃或塑料器皿用洗涤剂洗净后再硝酸(1+1)中浸泡过夜，使用前用水冲洗干净。五硒分析原始数据记录表标

准

曲

线仪

器

条

件编

号浓

度（mg/l）吸

光

度A―A0回归计算

K0=

K1=

r=仪器型号及产地

A1A2A3A元素

波长

空白

灯电流

负高压

标1

狭缝

氩气

标2

火焰类型氧化型标3

乙炔

空气

标4

干燥温度

干燥时间

标5

灰化温度

灰化时间

标6

原子化温度

质控样品1

原子化时间

2

量程

3

质控样品编号

保证值

不确定度

实测值

原子吸收分光光度法分析原始记录分析项目：

测定方法：

采样日期：

分析日期：

五硒分析原始数据记录表分析人

校对人

审核人________

样品编号样品名称前处理稀释倍数吸光度A–A0样品浓度(mg/l)平均含量(mg/l)相对偏差（%）采样体积定容体积1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

原子吸收分光光度法分析原始记录

分析项目：

测定方法：

采样日期：

分析日期：

标准曲线绘制图