测定近海沉积物中铜含量

本文研究了一种使用悬浮液进样石墨炉原子吸收光谱法快速、简便地测定近海沉积物中痕量铜。采用超声波将悬浮液分散，由磁力搅拌器保证悬浮液分散、均匀、稳定，以与样品基体相匹配的近海海洋沉积物成分分析标准物质（GBW07314）进行校正。试验了悬浮液的介质、酸度、悬浮液浓度等因素的影响。用于实际样品的分析，本方法准确、可靠，结果令人满意。

1前言铜是海洋环境监测调查沉积物介质中的必测项目。目前铜的测定方法有无火焰原子吸收法该方法需要在分析前用硝酸和高氯酸将试样进行湿法消化，存在着消化时间冗长、操作繁琐，玷污机会多，待测元素挥发或滞留损失，耗费人力物力等问题。另外，消化液中若残留较多硝酸或高氯酸，不仅对石墨管有腐蚀作用，还会造成背景吸收，甚至严重干扰测定。为此，分析工作者一直在寻求新的前处理技术。*近几十年来进样技术是原子光谱法研究和发展的重要方面之一，悬浮液进样是介于固体和液体之间的一种方法，作为一种快速、简单的进样技术，一直受到国内外广大分析工作者的关注。它克服了传统酸消化的不足之处，具有适合固体分析的优越性以及相对溶液来说所特有的方便性。该方法在石墨炉原子吸收光谱法测定食品、环境和地质样品中痕量元素有着广泛的应用本文建立了一种将近海沉积物样品制备成悬浮液后直接进行石墨炉原子吸收测定的分析方法，采用与近海沉积物基体相匹配的近海海洋沉积物成分分析标准物质（GBW07314）进行校正，从而消除了样品的基体影响，确保了铜校准溶液和待测样品之间原子化条件的一致性，方法应用于实际样品的分析，并和湿法消化的方法进行了对照，结果表明，测定结果准确可靠，本方法简捷、快速、准确，无需任何化学前处理过程，具有一定的实用价值。

2实验部分2.1试剂与仪器型原子吸收分光光度计（美国Perkin-Elmer公司）；铜空心阴极灯（Perkin-Elmer公司）；热解涂层石墨管（国营四四零一厂）；JHN-2F型超声波清洗器（上海杰恩超声设备有限公司）；81-2型磁力恒温搅拌器（上海县曹行无线电元件厂）。

元素灯电流（mA）扣背景方式狭缝带宽（nm）原子化（℃）铜氘灯铜标准储备溶液（1.000mg/mL）：称取0.1000g铜粉（纯度99.99%）于25mL烧杯中，加水湿润，加5mL（1+1）硝酸溶液，在电热板上微热至全部溶解并蒸至约1mL，冷却后移入100mL容量瓶中，加（1+99）硝酸溶液至刻度，混匀。硝酸、高氯酸、盐酸均为优级纯；实验用水为去离子水。

2.2样品的前处理方法2.2.1悬浮液的制备准确称取一定量（0.0500―0.4000g）的经玛瑙研钵研磨后过200目尼龙筛的近海海洋沉积物干样，置于50mL烧杯中，加少量去离子水湿润后，加入一定体积的硝酸，用去离子水稀释至超声波分散5―10min后，用磁力搅拌器搅拌制备成悬浮液，待测。

2.2.2样品的湿法消解称取已烘干的近海沉积物样品0.1000―0.2000g于30mL聚四氟乙烯坩埚中，用少许水润湿样品，加入5mL硝酸，置于电热板上由低温升至180―200℃，蒸至近干，加入1mL硝酸、2mL高氯酸，蒸干，用少许水仔细地淋洗坩埚壁并蒸至白烟冒尽，取下稍冷，加1mL（2+1）硝酸，微热浸出，将溶液及残渣移入25mL具塞比色管中，用水稀释至刻度，混匀，澄清，取上清液待测（同时作试剂空白）。

2.3样品的测定采用原子吸收分光光度计测定样品，在磁力搅拌器搅拌下用微量进样器吸取20μL样品进样。

3结果与讨论3.1悬浮液的稳定性和均匀性试验为了避免悬浮液因沉降作用产生不均匀分布现象，通常使用分散剂或搅拌法保持悬浮液的稳定性和均匀性。在本实验中采用超声波分散及磁力搅拌的简单方法取得了很好的效果，确保了悬浮：悬浮液进样石墨炉原子吸收法测定近海沉积物中的铜液的稳定和均匀。

3.2介质及酸度的选择在同一样品中加入不同体积的盐酸、硝酸、（1+1）王水、（1+3）王水等不同的介质进行实验，结果表明，在硝酸介质中样品的吸光度值*大。当硝酸的体积为0.25mL时，样品的吸光度值*大。因此在本方法中采用的介质为0.5%的硝酸。

3.3悬浮液浓度试验悬浮液的浓度越大，样品的吸光度越大，从而能够有效地降低检出限；但是浓度过大，将会影响悬浮液的稳定性，使测定误差增大，精密度降低。本文用样品配制成不同质量浓度的悬浮液，在选择的仪器条件下进行测定，当悬浮液质量浓度0.05―0.40g/50mL时，悬浮液的浓度和吸光度呈良好的线性关系。因此，在实际分析过程中，完全可以通过改变样品的称样量来控制试样中铜的浓度。在本试验中选择悬浮液的质量浓度为0.2g/50mL

3.4校准曲线的绘制悬浮液进样测定时，较难解决的问题是标准匹配。由于样品中大量复杂的基体，使得同一元素在不同样品不同介质中的灰化温度相差很大，且直接影响原子化阶段吸收曲线的峰值及形状。若直接采用水溶液标准作参比进行测定将产生误差，解决该问题的方法通常是采用标准物质作校准曲线或采用标准加入法，使用标准加入法比较麻烦，而采用标准物质作校准曲线无疑是比较理想的。因此，为克服样品基体的干扰，在本实验中采用与近海沉积物基体相匹配的近海海洋沉积物成分分析标准物质（GBW07314）制作校准曲线。

准溶液，测定其吸光度，拟合曲线得线性方程y=-0.024+5.84x，相关系数r=0.9998.试验结果表明，铜的浓度在30―230μg/L范围内呈线性关系。同时配置了水溶液校准曲线，线性方程为y=-0.014+6.71x，r=0.9996.两条曲线的斜率之比为0.87，说明存在着样品的基体影响，为此本文采用基体相匹配的近海海洋沉积物成分分析标准物质（GBW07314）进行校正，从而消除了样品的基体干扰，确保了铜标准和待测元素之间原子化条件的一致性。按本方法进行12次空白测定，以3倍的标准偏差除以校准曲线的斜率求得检出限为2.3μg/L，如样品量以0.2g计，则沉积物中铜的光谱实验室。

3.5回收率和精密度试验分别向不同的沉积物样品中加入等重的标准物质进行测定。对一沉积物样品进行6次平行测。

3.6实际样品分析及方法对照按本实验方法，分析了大量样品编号原含量加标量加标测得量回收率样品编号本法测定值湿法消解测定值的近海沉积物样品，并和湿法消解进行对照，悬浮液进样与湿法消解的结果基本一致，证明本方法准确可靠。

4结论以上表明本实验方法准确可靠，相比较而言悬浮液进样具有如下优点：样品无需消解处理，悬浮液的制备简单、快速（湿法消解需要2h左右）、试剂用量少、空白值低、元素的玷污和损失少、对环境造成的污染少、对操作人员的毒害小。