砷濃度的檢測方法ppt課件

1、砷濃度的檢測方法砷濃度的檢測方法高遠(yuǎn)高遠(yuǎn)S314020192:現(xiàn)行的現(xiàn)行的3535條規(guī)范條規(guī)范:主要的測定方法主要的測定方法1.氫化物氫化物-原子熒光法原子熒光法2.二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法3.鋅鋅-硫酸系統(tǒng)新銀鹽分光光度法硫酸系統(tǒng)新銀鹽分光光度法4.砷斑法砷斑法5.電感耦合等離子體質(zhì)譜法電感耦合等離子體質(zhì)譜法6.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法電感耦合等離子體發(fā)射光譜法GB5719-2019規(guī)定生活飲用水中砷的測定方法規(guī)定生活飲用水中砷的測定方法:1. 氫化物原子熒光法氫化物原子熒光法原理：在酸性條件下，三價砷與硼氫化鈉反響生成原理：在酸性條件下，三價砷與硼

2、氫化鈉反響生成砷化氫，由載氣砷化氫，由載氣( (氬氣氬氣) )帶入石英原子化器，受熱分帶入石英原子化器，受熱分解為原子態(tài)砷，在特制砷空心陰極燈的照射下，基解為原子態(tài)砷，在特制砷空心陰極燈的照射下，基態(tài)砷原子被激發(fā)至高能態(tài)，在去活化回到基態(tài)時發(fā)態(tài)砷原子被激發(fā)至高能態(tài)，在去活化回到基態(tài)時發(fā)射出特征波長的熒光，在一定的濃度范圍內(nèi)，其熒射出特征波長的熒光，在一定的濃度范圍內(nèi)，其熒光強(qiáng)度與砷含量成正比，最后與規(guī)范系列比較定量。光強(qiáng)度與砷含量成正比，最后與規(guī)范系列比較定量。檢測范圍：本法最低檢測質(zhì)量為檢測范圍：本法最低檢測質(zhì)量為0. 5 ng, 假設(shè)取假設(shè)取0. 5 mL水樣測定，那么最低檢測質(zhì)量濃度為水

3、樣測定，那么最低檢測質(zhì)量濃度為1.0g/L。儀器：原子熒光光度計、砷空心陰極燈。儀器：原子熒光光度計、砷空心陰極燈。:2.二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法原理：鋅與酸作用產(chǎn)生新生態(tài)氫。在碘化鉀和氯化原理：鋅與酸作用產(chǎn)生新生態(tài)氫。在碘化鉀和氯化亞錫存在下，使五價砷復(fù)原為三價砷。三價砷與新亞錫存在下，使五價砷復(fù)原為三價砷。三價砷與新生態(tài)氫生成砷化氫氣體。經(jīng)過用乙酸鉛棉花去除硫生態(tài)氫生成砷化氫氣體。經(jīng)過用乙酸鉛棉花去除硫化氫的干擾，然后與溶于三乙醇胺化氫的干擾，然后與溶于三乙醇胺- -三氯甲烷中的二三氯甲烷中的二乙氨基二硫代甲酸銀作用，生成棕紅色的膠態(tài)銀，乙氨基二硫代

4、甲酸銀作用，生成棕紅色的膠態(tài)銀，比色定量。比色定量。 檢測范圍：本法最低檢測質(zhì)量為檢測范圍：本法最低檢測質(zhì)量為0. 5 g, 假設(shè)取假設(shè)取50mL水樣測定，那么最低檢測質(zhì)量濃度為水樣測定，那么最低檢測質(zhì)量濃度為0.01mg/L。:2.二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法留意：鈷、鎳、汞、銀、鉑、鉻和鋁可干留意：鈷、鎳、汞、銀、鉑、鉻和鋁可干擾砷化氫的發(fā)生，但飲用水中這些離子通擾砷化氫的發(fā)生，但飲用水中這些離子通常存在的量不產(chǎn)生干擾。水中銻的含量超常存在的量不產(chǎn)生干擾。水中銻的含量超越越0.1mg/L時對測定有干擾。用本規(guī)范測定時對測定有干擾。用本規(guī)范測定砷的水樣不宜

5、用硝酸保管。砷的水樣不宜用硝酸保管。儀器：砷化氫發(fā)生器、分光光度計。儀器：砷化氫發(fā)生器、分光光度計。圖1 砷化氫發(fā)生瓶及吸收管:3. 鋅鋅-硫酸系統(tǒng)新銀鹽分光光度法硫酸系統(tǒng)新銀鹽分光光度法原理：水中砷在碘化鉀、氯化亞錫、硫酸和鋅作用原理：水中砷在碘化鉀、氯化亞錫、硫酸和鋅作用下復(fù)原為砷化氫氣體，并與吸收液中銀離子反響，下復(fù)原為砷化氫氣體，并與吸收液中銀離子反響，在聚乙烯醇的維護(hù)下構(gòu)成單質(zhì)膠態(tài)銀，呈黃色溶液，在聚乙烯醇的維護(hù)下構(gòu)成單質(zhì)膠態(tài)銀，呈黃色溶液，可比色定量?？杀壬?。檢測范圍：本法最低檢測質(zhì)量為檢測范圍：本法最低檢測質(zhì)量為0.2g, 假設(shè)取假設(shè)取50mL水水樣測定，那么最低檢測質(zhì)量濃度

6、為樣測定，那么最低檢測質(zhì)量濃度為0.04mg/L。:3. 鋅鋅-硫酸系統(tǒng)新銀鹽分光光度法硫酸系統(tǒng)新銀鹽分光光度法儀器：砷化氫發(fā)生器、分光光度計。儀器：砷化氫發(fā)生器、分光光度計。留意：汞、銀、鉻、鉆等離子可抑制砷化氫的生成，留意：汞、銀、鉻、鉆等離子可抑制砷化氫的生成，產(chǎn)生負(fù)干擾，銻含量高于產(chǎn)生負(fù)干擾，銻含量高于0.1mg/L可產(chǎn)生正干擾。但可產(chǎn)生正干擾。但飲用水及其水源水中這些離子的含量極微或不存在，飲用水及其水源水中這些離子的含量極微或不存在，不會產(chǎn)生干擾。硫化物的干擾可用乙酸鉛棉花除去。不會產(chǎn)生干擾。硫化物的干擾可用乙酸鉛棉花除去。:4.砷斑法砷斑法原理：鋅與酸作用產(chǎn)生新生態(tài)氫，在碘化鉀和

7、氯化原理：鋅與酸作用產(chǎn)生新生態(tài)氫，在碘化鉀和氯化亞錫存在下，使五價砷復(fù)原為三價砷，三價砷與新亞錫存在下，使五價砷復(fù)原為三價砷，三價砷與新生態(tài)氫生成砷化氫氣體，經(jīng)過用乙酸鉛棉花去除硫生態(tài)氫生成砷化氫氣體，經(jīng)過用乙酸鉛棉花去除硫化氫的干擾，于溴化汞試紙上生成黃棕色斑點，比化氫的干擾，于溴化汞試紙上生成黃棕色斑點，比較砷斑顏色的深淺定量。較砷斑顏色的深淺定量。檢測范圍：本法最低檢測質(zhì)量為檢測范圍：本法最低檢測質(zhì)量為0. 5g, 假設(shè)取假設(shè)取50mL水樣測定，那么最低檢測質(zhì)量濃度為水樣測定，那么最低檢測質(zhì)量濃度為0.01mg/L。:4.砷斑法砷斑法儀器：砷化氫發(fā)生瓶、測砷管。儀器：砷化氫發(fā)生瓶、測砷管

8、。留意：同二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法。留意：同二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法。圖 2 砷化氫發(fā)生瓶和測砷管:5.電感耦合等離子體質(zhì)譜法電感耦合等離子體質(zhì)譜法原理：原理： ICP-MS由離子源和質(zhì)譜儀兩個主要部分構(gòu)成。樣品溶液經(jīng)過霧化由離子源和質(zhì)譜儀兩個主要部分構(gòu)成。樣品溶液經(jīng)過霧化由載氣送入由載氣送入ICP炬焰中，經(jīng)過蒸發(fā)、解離、原子化、電離等過程，轉(zhuǎn)化為炬焰中，經(jīng)過蒸發(fā)、解離、原子化、電離等過程，轉(zhuǎn)化為帶正電荷的正離子，經(jīng)離子采集系統(tǒng)進(jìn)人質(zhì)譜儀，質(zhì)譜儀根據(jù)質(zhì)荷比進(jìn)展帶正電荷的正離子，經(jīng)離子采集系統(tǒng)進(jìn)人質(zhì)譜儀，質(zhì)譜儀根據(jù)質(zhì)荷比進(jìn)展分別。對于一定的質(zhì)荷比，質(zhì)譜積分面積與進(jìn)人質(zhì)譜儀中的離子

9、數(shù)成正比。分別。對于一定的質(zhì)荷比，質(zhì)譜積分面積與進(jìn)人質(zhì)譜儀中的離子數(shù)成正比。即樣品的濃度與質(zhì)譜的積分面積成正比，經(jīng)過丈量質(zhì)譜的峰面積來測定樣即樣品的濃度與質(zhì)譜的積分面積成正比，經(jīng)過丈量質(zhì)譜的峰面積來測定樣品中元素的濃度。品中元素的濃度。檢測范圍：本法對砷元素最低檢測質(zhì)量濃度為檢測范圍：本法對砷元素最低檢測質(zhì)量濃度為0.09 g/L。:5.電感耦合等離子體質(zhì)譜法電感耦合等離子體質(zhì)譜法儀器：電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、超純水制備儀。儀器：電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、超純水制備儀。留意：此方法干擾較多，例如：同量異位素干擾、豐留意：此方法干擾較多，例如：同量異位素干擾、豐度較大的同位素對相鄰元素的干擾、多原

10、子度較大的同位素對相鄰元素的干擾、多原子(分子分子)離離子干擾、物理干擾、電離干擾。子干擾、物理干擾、電離干擾。:6.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法電感耦合等離子體發(fā)射光譜法原理：原理： ICP源是由離子化的氬氣流組成，氫氣經(jīng)射頻磁場離子化。磁場經(jīng)源是由離子化的氬氣流組成，氫氣經(jīng)射頻磁場離子化。磁場經(jīng)過一個繞在石英炬管上的水冷卻線圈得以維持，離子化的氣體被定義為等過一個繞在石英炬管上的水冷卻線圈得以維持，離子化的氣體被定義為等離子體。樣品氣溶膠由一個適宜的霧化器和霧室產(chǎn)生并經(jīng)過安裝在炬管上離子體。樣品氣溶膠由一個適宜的霧化器和霧室產(chǎn)生并經(jīng)過安裝在炬管上的進(jìn)樣管引人等離子體。樣品氣溶膠直接進(jìn)入的進(jìn)樣

11、管引人等離子體。樣品氣溶膠直接進(jìn)入ICP源，由于溫度很高，樣源，由于溫度很高，樣品分子幾乎完全解離，從而大大降低了化學(xué)干擾。此外，等離子體的高溫品分子幾乎完全解離，從而大大降低了化學(xué)干擾。此外，等離子體的高溫使原子發(fā)射更為有效，原子的高電離度減少了離子發(fā)射譜線?？梢哉f使原子發(fā)射更為有效，原子的高電離度減少了離子發(fā)射譜線?？梢哉fICP提供了一個典型的提供了一個典型的“細(xì)光源，它沒有自吸景象，除非樣品濃度很高。許細(xì)光源，它沒有自吸景象，除非樣品濃度很高。許多元素的動態(tài)線性范圍達(dá)多元素的動態(tài)線性范圍達(dá)4個個-6個數(shù)量級。個數(shù)量級。:6.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法電感耦合等離子體發(fā)射光譜法檢測范圍：檢

12、測范圍：儀器：電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、超純水制備儀。儀器：電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、超純水制備儀。留意：此方法干擾較多，光譜干擾、物理干擾、化學(xué)留意：此方法干擾較多，光譜干擾、物理干擾、化學(xué)干擾。干擾。:總結(jié)總結(jié)1.除電感耦合等離子體質(zhì)譜法外，其他各方法過程中均會產(chǎn)生砷化氫(AsH3)氣體，砷化氫(AsH3)氣體是含砷化合物中毒性最大的物質(zhì)，假設(shè)實驗室沒有較好的通風(fēng)條件易發(fā)生中毒，對實驗者的身體安康呵斥極大危害。2.電感耦合等離子體質(zhì)譜法和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法其設(shè)備運轉(zhuǎn)本錢相對較高。:總結(jié)總結(jié)3.各檢測方法檢測范圍的比較：檢測方法檢測方法檢測范圍檢測范圍1.氫化物氫化物-原子熒光法

13、原子熒光法本法最低檢測質(zhì)量為0.5 ng,若取0.5 mL水樣測定，則最低檢測質(zhì)量濃度為1.0g/L2.二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法本法最低檢測質(zhì)量為0.5 g, 若取50mL水樣測定，則最低檢測質(zhì)量濃度為0.01mg/L3.鋅鋅-硫酸系統(tǒng)新銀鹽分光光度法硫酸系統(tǒng)新銀鹽分光光度法本法最低檢測質(zhì)量為0.2g, 若取50mL水樣測定，則最低檢測質(zhì)量濃度為0.04mg/L4.砷斑法砷斑法本法最低檢測質(zhì)量為0.5g, 若取50mL水樣測定，則最低檢測質(zhì)量濃度為0.01mg/L5.電感耦合等離子體質(zhì)譜法電感耦合等離子體質(zhì)譜法本法最低檢測質(zhì)量濃度為0.09g/L6.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法電感耦合等離子體發(fā)射光譜法本法最低檢測質(zhì)量濃度為35g/L砷的檢出限值為0.01mg/L=10g/L:實驗采用的是基于測定磷酸鹽的優(yōu)化方法，此方法是Johnson和Pilson在1972年初次提出的測定鉬酸鹽的方法，后經(jīng)過研討者們不斷的優(yōu)化演