水质 汞的测定原子荧光法

一、原理
  
经预处理后的试液进入原子荧光仪，在酸性条件还原作用下，生成汞原子，汞原子受元素（汞）灯发射光的激发产生原子荧光，原子荧光强度与试液中待测元素含量在一定范围内呈正比。

反应过程：

（热）原子荧光：（HJ694-2014） 
KBH4（1%） + 3H2O+ HCl → H3BO3+ KCl + 8H•
8H• +Hg2+ → Hg +2H+ + 3H2↑（过量）
H2↑(Ar)+ O2  氩氢火焰

冷原子荧光：
 KBH4（0.01%） + 3H2O+ HCl → H3BO3+ KCl + 8H•
4H• + Hg2+ → Hg + 2H+ + H2↑（少量）

二、注意事项

1、水样保存
溶解态汞：样品（＞250mL）采集后尽快用0.45μm滤膜过滤，弃去初始滤液50ml，收集滤液于聚乙烯瓶或硬质玻璃瓶中。如水样为中性，按每升水样中加入5ml盐酸的比例加入盐酸。常温下可保存14d。
汞总量：将采集好的样品（＞250mL）贮存在聚乙烯瓶或硬质玻璃瓶中，用浓盐酸调节pH值（10mL/1L中性水样），常温下可保存14d。
2、水样前处理（溶解态汞、总汞）
量取5.0ml混匀后的样品于10ml比色管中，加入1ml盐酸-硝酸溶液，加塞混匀，置于沸水浴中加热消解1h，期间摇动1~2次并开盖放气。冷却，用水定容至标线，混匀，待测。
3、仪器原理：
①点火：汞蒸气和氢气在Ar的运载下进入石英管，到管口由点火线圈点燃形成氢火焰（与少量氧气燃烧），由于是在氩气氛围内燃烧，也叫氩氢火焰。

②氩气的作用：做载气运送汞蒸气和氢气；做屏蔽气，防止空气中原子对基态原子的碰撞而造成荧光淬灭，同时氢气在氩气氛围内可形成相对稳定的无色火焰（紫外透射强，干扰小）。

③点火装置：石英管原子化器周围有预热加热丝，管口上端有点火线圈。（老式仪器是预热石英管至850-900℃，形成氩氢火焰）

④预热温度：采用点火线圈后，预热温度与氩氢火焰形成无关，但影响到测试的灵敏度。当石英管预热温度过高时，氩氢火焰形成前，部分氢化物或者汞被激发，使得进入火焰中被激发的目标物减少，原子化效率降低。一般预热温度在200-300℃。

4、影响因素：
①空白影响：实验室所用的玻璃器皿均需用硝酸溶液浸泡24h，或用热硝酸荡洗。清洗时依次用自来水、去离子水洗净。

②KBH4配制：KBH4是强还原剂，极易与空气中的氧气和二氧化碳反应，在中性和酸性溶液中易分解产生氢气。

③KBH4浓度：原子荧光需要1%浓度KBH4，形成过量的氢气，才能被点燃；冷原子荧光需要0.01%浓度KBH4，形成过量的氢气，无法点燃。

④酸度：As、Se等需要形成氢化物和过量氢气，酸度需要高一些，同时酸度低会降低还原反应能力。Hg则可以酸度低一些。

⑤酸种类：可以用盐酸尽量不用硝酸，硝酸为氧化剂，会消耗KBH4，降低原子化效率。Hg测试影响较小。采用硝酸消解前处理时，应用氨基磺酸除去测产生的亚硝酸。

⑥过渡金属离子干扰：Cu等金属离子消耗还原剂；Cu等离子还原形成金属沉淀，会吸附氢化物或汞。Hg测试影响较小。

参考文献：HJ 694-2014 水质汞、砷、硒、铋和锑的测定原子荧光法