水處理劑聚合硫酸鐵是一種新型高效無(wú)機(jī)高分子混凝劑，其原料來(lái)源廣泛，包括氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵、鐵粉、鋼鐵酸洗廢液、硫酸亞鐵等或者硫鐵礦及其廢渣等。而上述原料中砷、鎘、鉛等雜質(zhì)含量較高，在生產(chǎn)過(guò)程中容易將砷等雜質(zhì)帶入聚合硫酸鐵。GB14591-2006《水處理劑聚合硫酸鐵》中規(guī)定聚合硫酸鐵中砷的檢驗(yàn)方法為二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法和砷斑法；但兩者所用試劑繁多，實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng)。因此，本研究建立了水處理劑聚合硫酸鐵中砷的氫化物原子熒光光譜測(cè)定法。


1材料與方法


1.1儀器與試劑


AFS-3100型雙道原子熒光光譜儀（北京科創(chuàng)海光儀器有限公司），砷特種空心陰極燈（北京有色金屬研究總院），屏蔽氣及載氣均為高純氬氣。砷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1000μg/ml，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心），砷標(biāo)準(zhǔn)使用液（臨用時(shí)用二級(jí)實(shí)驗(yàn)室用水逐級(jí)稀釋至100μg/L）。


1.2儀器工作條件光電倍增管負(fù)高壓：260V;燈電流：45mA；原子化器高度：8mm；載氣：氬氣(0.25MPa）；載氣流量：400ml/min；屏蔽氣流量：800ml/min；讀數(shù)方式：峰面積；樣品液注入量：1.0ml；讀數(shù)時(shí)間：10s；延遲時(shí)間：ls。


1.3樣品預(yù)處理


稱取1.59固體樣品（或3.09液體樣品）于250ml燒杯中，加二級(jí)實(shí)驗(yàn)室用水至100ml；小心加入2ml過(guò)氧化氫和2ml硝酸，于95℃水浴th，使體積濃縮至50ml；靜置至室溫，移入1000ml容量瓶中，用二級(jí)實(shí)驗(yàn)室用水定容。試劑空白與樣品同時(shí)進(jìn)行預(yù)處理。


1.4樣品測(cè)定


分別從試劑空白和樣品預(yù)處理液中吸取25.0ml于25ml具塞比色管中，加入濃鹽酸2.5ml、硫脲一抗壞血酸溶液(100g/L）2.5ml，混勻，放置30min，上機(jī)測(cè)定。


1.5標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制


分別取0、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、5.0ml的砷標(biāo)準(zhǔn)使用液(0.10μg／ml）于25ml具塞比色管中，用二級(jí)實(shí)驗(yàn)室用水定容至刻度，加入濃鹽酸2.5ml、硫脲一抗壞血酸溶液(100g/L）2.5ml，混勻，放置30min，得到濃度為0、0.8、2.0、4.0、8.0、12.0、20.0μg/L的砷標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，上機(jī)測(cè)定。以峰面積（y）對(duì)濃度（x）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。


2結(jié)果與討論


2.1載流液及其濃度的選擇


分別試驗(yàn)了硝酸、鹽酸、硫酸作為載流對(duì)測(cè)定的影響，結(jié)果表明，硫酸作為載流時(shí)，熒光強(qiáng)度較硝酸、鹽酸低，且硫酸腐蝕性強(qiáng)，易損壞儀器；而硝酸和鹽酸作為載流測(cè)得的熒光強(qiáng)度無(wú)明顯差異。但為與實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所加酸保持一致，故本研究選擇鹽酸作為載流溶液。


當(dāng)鹽酸溶液濃度在5%-10%范圍內(nèi)時(shí)，方法的靈敏度高、重現(xiàn)性好，為節(jié)省試劑，本研究選擇5%鹽酸溶液作為載流溶液。


2.2硼氫化鈉一氫氧化鈉溶液濃度的選擇


通過(guò)對(duì)1、2、4、8g/L的氫氧化鈉溶液進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氫氧化鈉溶液濃度在2g/L時(shí)，試驗(yàn)效果最好。故本實(shí)驗(yàn)選用氫氧化鈉溶液濃度為2g/L。


硼氫化鈉溶液濃度在20-25g/L范圍內(nèi)，砷熒光強(qiáng)度最高且較穩(wěn)定，因此，選擇硼氫化鈉溶液的濃度為20g/L。


2.3儀器工作條件的選擇


2.3.1載氣流量的選擇


分別用200、400、600、800ml/min的載氣流量進(jìn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)載氣流量為400ml/min時(shí)，儀器測(cè)定砷的靈敏度最高。故本研究選擇載氣流量為400ml/min。


2.3.2屏蔽氣流量的選擇


分別用400、800、1000ml/min的屏蔽氣流量進(jìn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)屏蔽氣流量為800ml/min時(shí)，儀器測(cè)定砷的靈敏度最高。故本研究選擇屏蔽氣流量為800ml/min。


2.3.3原子化器高度的選擇


載氣流量選擇400ml/min，屏蔽氣流量選擇800ml/min時(shí)，將原子化器高度分別在6-10mm之間進(jìn)行調(diào)整。結(jié)果表明，原子化器高度在8mm時(shí)，試驗(yàn)?zāi)塬@得滿意結(jié)果。故本研究選擇原子化器高度為8mm。


2.4線性范圍、回歸方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限


在0.80-20.0μg/L的線性范圍內(nèi)，該方法所得砷的回歸方程為y=55.14lx-9.263，r=0.9998。在選定的最佳測(cè)定條件下，連續(xù)測(cè)定空白樣品11次，以3倍的空白標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，方法的檢出限為0.40μg/L。若以取19聚合硫酸鐵樣品消化處理后定容至10ml計(jì)算，則氫化物原子熒光光譜測(cè)定法測(cè)定水處理劑聚合硫酸鐵中砷的檢出限為0.0040μg/g。


2.5精密度與準(zhǔn)確度試驗(yàn)


以某自來(lái)水廠水處理劑聚合硫酸鐵樣品1.59，按前面所述方法處理，并在樣品中分別加入5.0、10.0、20.0μg/L的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行砷的加標(biāo)回收試驗(yàn)。該方法的平均回收率為96.4%-103.0%，R.SD為2.5%-3.8%。見(jiàn)表1。


2.6干擾試驗(yàn)


向10μg/L砷標(biāo)準(zhǔn)液中加入各種離子進(jìn)行干擾試驗(yàn)，以測(cè)定結(jié)果較標(biāo)準(zhǔn)值偏差大于10%為存在干擾。結(jié)果表明，100倍的Zn2+、Fe3+、Fe2+、Ag+、Ni2+，50倍的Sn2+、Hg2+、Cu2+、Cr6+、Mn2+、C02+均不干擾測(cè)定。


2.7實(shí)際樣品的測(cè)定


應(yīng)用本法對(duì)淄博市多家自來(lái)水廠水處理劑聚合硫酸鐵試樣中的砷進(jìn)行檢測(cè)，其中，液態(tài)聚合硫酸鐵25份，固態(tài)聚合硫酸鐵8份，檢測(cè)結(jié)果均未超過(guò)GB14591-2006《水處理劑聚合硫酸鐵》中的砷限值，全部為I類聚合硫酸鐵[水處理劑聚合硫酸鐵按用途分為二類：I類供飲用水用（液態(tài)聚合硫酸鐵中砷的標(biāo)準(zhǔn)限值為0.0001%，固態(tài)聚合硫酸鐵中砷的標(biāo)準(zhǔn)限值為0.0002%)；II類供工業(yè)用水、廢水和污水用（無(wú)砷限值要求）]，且其中20份液態(tài)聚合硫酸鐵和7份固態(tài)聚合硫酸鐵未檢出砷。


2.8該方法與國(guó)標(biāo)法的比較


向不含砷的聚合硫酸鐵溶液中加入砷標(biāo)準(zhǔn)溶液（終濃度為10μg/L），分別采用本法與國(guó)標(biāo)中的二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果砷濃度分別為(10.86+0.27)和(10.52±0.42)μg/L，兩者間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05)。


3小結(jié)


筆者建立了氫化物原子熒光光譜法測(cè)定水處理劑聚合硫酸鐵中砷的方法。該方法簡(jiǎn)便、快速，消耗試劑少，精確度和準(zhǔn)確度均較高，適用于水處理劑聚合硫酸鐵中砷的測(cè)定。