尿中锑的原子荧光法测定
发布时间：2015-07-11 08:59
关键词：锑农业毒性
【关键词】锑
锑是工农业生产中应用广泛而又具有毒性的金属元素，随着锑及其他化合物的使用日益增多，锑对作业工人的危害也逐渐引起人们的重视〔1〕。尿锑是检验职业病锑中毒的一项重要指标。目前，锑的测定方法有分光光度法、原子荧光法、原子吸收法〔2，3〕等。氢化物发生-原子荧光光谱法是20世纪60年代出现的一种新型仪器分析方法，在微量元素分析方面应用较为普遍〔4〕。本文在原子荧光与氢化物发生技术联用的基础上对尿液中的锑进行了测定，该方法以灵敏度高、干扰少的特点成为测定尿液中锑的理想方法。本文优化了仪器条件、实验酸度并探讨不同介质使用对测定结果的影响，并探讨了naoh溶液浓度的影响及选择。
1材料与方法
11仪器afs-920双道原子荧光光度计(北京吉天仪器公司)；锑特种空心阴极灯；可调电热板；电子天平ae200。
12试剂(1)氢氧化钠溶液(15g／l)：称取氢氧化钠(gr)150g，溶于1000ml纯水中。(2)硼氢化钾(kbh4)溶液(20g/l)：称取硼氢化钾(ar)50g,溶15g／l氢氧化钠溶液250ml中，混匀，临用前配制。(3)硫脲(20g/l)-抗坏血酸(20g/l)混合液：称取硫脲2g和抗坏血酸2g于200ml烧杯中，加入水100ml溶解，现用现配。(4)盐酸溶液(5％)：量取5ml盐酸倒入95ml水中。(5)锑标准储备液:浓度为1000μg/l(国家标准物质研究中心)；锑标准使用液，浓度为10μg/l，准确吸取一定量的锑标准储备液，逐级稀释，最后稀释成为浓度为10μg／l的锑标准使用液。(6)硝酸、盐酸、过氧化氢均为优级纯，实验用水为182mω超纯水，载气为99999％高纯氩气，所用玻璃容器均用体积分数为50％的硝酸浸泡过夜，用水反复冲洗，最后用去离子水冲洗干净。
13仪器工作条件延迟时间05s，原子化器温度200℃，读数时间13s，光电倍增管负高压300v，进样体积1ml，原子化器高度8mm，断续流动方式进样，载气(ar)流速300ml/min；测量方式：标准曲线法，屏蔽气(ar)流速900ml／min；读数方法：峰面积，输阴极电流35ma，灯电流70ma。
14分析(1)样品处理：充分摇匀样品，取1ml尿样于锥形瓶中，加入3mlh2o2，45mlhno3(因为锑容易挥发，所用消化液不可沸点过高。经反复比较试验，选用h2o2-hno3混合液，且当h2o2:hno3=2：3时消化效果最好。)放置3h，于恒热电热板100℃加热处理30min，然后在110℃加热赶酸，冷却后转移至10ml比色管中，同时加入5ml10％盐酸，用10g／l抗坏血酸-硫脲混合液定容至10ml。同时做双份试剂空白。(2)标准系列制备：分别吸取0,25,50,250,500,1000,1500ml锑标准应用液于7个比色管中，加入5ml10％盐酸，用10g/l抗坏血酸―硫脲混合液定容至10ml,最终浓度分别为00,05,10，50,100,200,300μg／ml。
15测定采用断续流动进样方式使标准液、样液与硼氢化钾-盐酸还原体系在氢化物发生器中反应生成挥发性锑氢化物，以氩气为载气，将氢化物导入原子化器中测定锑含量，根据浓度一荧光强度标准曲线，求出样品中锑含量。测定时，首先进入空白值测量状态，连续用标列的0管进样以获得稳定的空白值并执行自动扣底后，再依次测标准系列。
16计算尿样换算成标准比重下浓度的校正系数：k=(10201000)(实测尿样比重-1000)，按下式计算尿中锑浓度：x=c×k，式中：x为尿中锑的浓度(μg／l)；c为由标准曲线查得的锑浓度(μg／l)；k为尿样换算成标准比重下浓度的校正系数。
2结果
21仪器分析条件选择仪器分析条件进行实验。当载气流量400ml／min，屏蔽气流量800ml/min,灯电流80ma,负高压270v，原子化器高度8mm，原子化器温度200℃时，荧光强度最大，仪器信噪比较小。
22反应介质及介质酸度的选择分别选择5％浓度的盐酸、硫酸、硝酸，对200μg／l锑标准溶液测定。实验发现，当反应介质为5％盐酸时，测定锑的荧光强度最大。同时对盐酸的浓度从1％～10％范围内进行选择。氢化物发生反应要求有适宜的酸度，当载流液盐酸浓度在体积分数为1％～10％时，锑的变化不大，但盐酸浓度低于体积分数为3％时，荧光强度明显降低。选择了相当于平台区中部的浓度(体积分数为5％)。实验表明，当盐酸的浓度为5％时，锑的荧光强度稳定且最大。本文选择浓度为5％的盐酸溶液为反应介质。
23硼氢化钾浓度及其naoh溶液浓度的选择(图1)对硼氢化钾的浓度从10～50g／l范围内进行选择。实验表明，当硼氢化钾浓度低于10g／l时，锑的荧光强度明显降低，硼氢化钾浓度>30g／l时，反应产生的氢气量太大，而降低信号强度，当硼氢化钾浓度为20g／l时，锑的荧光强度达到最大。本文选择20g／l硼氢化钾。同时由于硼氢化钾水溶液的稳定性较差，必须加入一定量的naoh以提高其稳定性。对其naoh溶液浓度从01％～2％范围内进行了选择。当naoh溶液浓度在02％～2％时，荧光值变化不大，但当浓度低于015％时，荧光强度明显降低。本文选择曲线最高点浓度015％。
24硫脲和抗坏血酸的浓度将硫脲浓度固定在20g／l，对抗坏血酸的浓度从10～50g／l范围内进行选择。实验表明，当抗坏血酸浓度为20g／l时，荧光强度最大，本文选择抗坏血酸浓度为20g／l。
将抗坏血酸浓度固定在20g／l，对硫脲的浓度从10～50g/l范围内进行选择。实验表明,当硫脲浓度为20g／l时，荧光强度最大，本文选择硫脲浓度为20g／l。
25检出限和线性范围连续测定空白液15次，取最后11次，用3倍空白溶液荧光值的标准偏差除以标准曲线的斜率，得出方法的最低检出限，最低检出限为0146μg／l。分别配制一系列锑标准在上述实验条件下，锑浓度在0～150μg／l范围内线性关系良好，相关系数r为09994以上。
图1naoh溶液浓度对相对荧光强度的影响（略）
26方法精密度分别取50，100，200μg／l3种浓度标准溶液连续测定15次，用最后11次测定的荧光值统计相对标准偏差，结果分别为155％，112％，062％。
27方法准确度对尿样进行加标回收率实验，加标值为50，100,2503个等级，回收率为910％～1065％。
28共存离子干扰试验在锑标准溶液中分别加入各种可能产生干扰的离子，测定其荧光度。当荧光强度改变≤10％时，共存物质的允许量分别为k、na、mg、zn、mn、al、cr1000μg／ml；fe、p、cu500μg／ml，ca、hg、cd、as、se100μg／ml。表明采用原子荧光测定尿中锑具有良好的选择性。
3小结
应用原子荧光法测定尿液中锑的含量，所得结果的精密度、回收率均符合要求，且整个方法重现性好，取样量少，灵敏度高，操作简单、快速，基体干扰少，测定仪器价格不贵，适合于职业人群中尿锑的含量分析。
参考文献
〔1〕霍学义.锑冶炼工人生物材料中锑含量分析［j］.工业卫生与职业病，1995,21(6)：375.
〔2〕林兴，徐为民，王世栋.工作场所空气中锑的分光光度法测定［j］.海峡预防医学杂志，2005，11(1)：39.
〔3〕邬家祥，黄静.石墨炉原子吸收测定生活饮用水及其水源水中的痕量锑的研究［j］.
【关键词】锑
锑是工农业生产中应用广泛而又具有毒性的金属元素，随着锑及其他化合物的使用日益增多，锑对作业工人的危害也逐渐引起人们的重视〔1〕。尿锑是检验职业病锑中毒的一项重要指标。目前，锑的测定方法有分光光度法、原子荧光法、原子吸收法〔2，3〕等。氢化物发生-原子荧光光谱法是20世纪60年代出现的一种新型仪器分析方法，在微量元素分析方面应用较为普遍〔4〕。本文在原子荧光与氢化物发生技术联用的基础上对尿液中的锑进行了测定，该方法以灵敏度高、干扰少的特点成为测定尿液中锑的理想方法。本文优化了仪器条件、实验酸度并探讨不同介质使用对测定结果的影响，并探讨了naoh溶液浓度的影响及选择。
1材料与方法
11仪器afs-920双道原子荧光光度计(北京吉天仪器公司)；锑特种空心阴极灯；可调电热板；电子天平ae200。
12试剂(1)氢氧化钠溶液(15g／l)：称取氢氧化钠(gr)150g，溶于1000ml纯水中。(2)硼氢化钾(kbh4)溶液(20g/l)：称取硼氢化钾(ar)50g,溶15g／l氢氧化钠溶液250ml中，混匀，临用前配制。(3)硫脲(20g/l)-抗坏血酸(20g/l)混合液：称取硫脲2g和抗坏血酸2g于200ml烧杯中，加入水100ml溶解，现用现配。(4)盐酸溶液(5％)：量取5ml盐酸倒入95ml水中。(5)锑标准储备液:浓度为1000μg/l(国家标准物质研究中心)；锑标准使用液，浓度为10μg/l，准确吸取一定量的锑标准储备液，逐级稀释，最后稀释成为浓度为10μg／l的锑标准使用液。(6)硝酸、盐酸、过氧化氢均为优级纯，实验用水为182mω超纯水，载气为99999％高纯氩气，所用玻璃容器均用体积分数为50％的硝酸浸泡过夜，用水反复冲洗，最后用去离子水冲洗干净。
13仪器工作条件延迟时间05s，原子化器温度200℃，读数时间13s，光电倍增管负高压300v，进样体积1ml，原子化器高度8mm，断续流动方式进样，载气(ar)流速300ml/min；测量方式：标准曲线法，屏蔽气(ar)流速900ml／min；读数方法：峰面积，输阴极电流35ma，灯电流70ma。
14分析(1)样品处理：充分摇匀样品，取1ml尿样于锥形瓶中，加入3mlh2o2，45mlhno3(因为锑容易挥发，所用消化液不可沸点过高。经反复比较试验，选用h2o2-hno3混合液，且当h2o2:hno3=2：3时消化效果最好。)放置3h，于恒热电热板100℃加热处理30min，然后在110℃加热赶酸，冷却后转移至10ml比色管中，同时加入5ml10％盐酸，用10g／l抗坏血酸-硫脲混合液定容至10ml。同时做双份试剂空白。(2)标准系列制备：分别吸取0,25,50,250,500,1000,1500ml锑标准应用液于7个比色管中，加入5ml10％盐酸，用10g/l抗坏血酸―硫脲混合液定容至10ml,最终浓度分别为00,05,10，50,100,200,300μg／ml。
15测定采用断续流动进样方式使标准液、样液与硼氢化钾-盐酸还原体系在氢化物发生器中反应生成挥发性锑氢化物，以氩气为载气，将氢化物导入原子化器中测定锑含量，根据浓度一荧光强度标准曲线，求出样品中锑含量。测定时，首先进入空白值测量状态，连续用标列的0管进样以获得稳定的空白值并执行自动扣底后，再依次测标准系列。
16计算尿样换算成标准比重下浓度的校正系数：k=(10201000)(实测尿样比重-1000)，按下式计算尿中锑浓度：x=c×k，式中：x为尿中锑的浓度(μg／l)；c为由标准曲线查得的锑浓度(μg／l)；k为尿样换算成标准比重下浓度的校正系数。
2结果
21仪器分析条件选择仪器分析条件进行实验。当载气流量400ml／min，屏蔽气流量800ml/min,灯电流80ma,负高压270v，原子化器高度8mm，原子化器温度200℃时，荧光强度最大，仪器信噪比较小。
22反应介质及介质酸度的选择分别选择5％浓度的盐酸、硫酸、硝酸，对200μg／l锑标准溶液测定。实验发现，当反应介质为5％盐酸时，测定锑的荧光强度最大。同时对盐酸的浓度从1％～10％范围内进行选择。氢化物发生反应要求有适宜的酸度，当载流液盐酸浓度在体积分数为1％～10％时，锑的变化不大，但盐酸浓度低于体积分数为3％时，荧光强度明显降低。选择了相当于平台区中部的浓度(体积分数为5％)。实验表明，当盐酸的浓度为5％时，锑的荧光强度稳定且最大。本文选择浓度为5％的盐酸溶液为反应介质。
23硼氢化钾浓度及其naoh溶液浓度的选择(图1)对硼氢化钾的浓度从10～50g／l范围内进行选择。实验表明，当硼氢化钾浓度低于10g／l时，锑的荧光强度明显降低，硼氢化钾浓度>30g／l时，反应产生的氢气量太大，而降低信号强度，当硼氢化钾浓度为20g／l时，锑的荧光强度达到最大。本文选择20g／l硼氢化钾。同时由于硼氢化钾水溶液的稳定性较差，必须加入一定量的naoh以提高其稳定性。对其naoh溶液浓度从01％～2％范围内进行了选择。当naoh溶液浓度在02％～2％时，荧光值变化不大，但当浓度低于015％时，荧光强度明显降低。本文选择曲线最高点浓度015％。
24硫脲和抗坏血酸的浓度将硫脲浓度固定在20g／l，对抗坏血酸的浓度从10～50g／l范围内进行选择。实验表明，当抗坏血酸浓度为20g／l时，荧光强度最大，本文选择抗坏血酸浓度为20g／l。
25检出限和线性范围连续测定空白液15次，取最后11次，用3倍空白溶液荧光值的标准偏差除以标准曲线的斜率，得出方法的最低检出限，最低检出限为0146μg／l。分别配制一系列锑标准在上述实验条件下，锑浓度在0～150μg／l范围内线性关系良好，相关系数r为09994以上。
图1naoh溶液浓度对相对荧光强度的影响（略）
26方法精密度分别取50，100，200μg／l3种浓度标准溶液连续测定15次，用最后11次测定的荧光值统计相对标准偏差，结果分别为155％，112％，062％。
27方法准确度对尿样进行加标回收率实验，加标值为50，100,2503个等级，回收率为910％～1065％。
28共存离子干扰试验在锑标准溶液中分别加入各种可能产生干扰的离子，测定其荧光度。当荧光强度改变≤10％时，共存物质的允许量分别为k、na、mg、zn、mn、al、cr1000μg／ml；fe、p、cu500μg／ml，ca、hg、cd、as、se100μg／ml。表明采用原子荧光测定尿中锑具有良好的选择性。
3小结
应用原子荧光法测定尿液中锑的含量，所得结果的精密度、回收率均符合要求，且整个方法重现性好，取样量少，灵敏度高，操作简单、快速，基体干扰少，测定仪器价格不贵，适合于职业人群中尿锑的含量分析。
参考文献
〔1〕霍学义.锑冶炼工人生物材料中锑含量分析［j］.工业卫生与职业病，1995,21(6)：375.
〔2〕林兴，徐为民，王世栋.工作场所空气中锑的分光光度法测定［j］.海峡预防医学杂志，2005，11(1)：39.
〔3〕邬家祥，黄静.石墨炉原子吸收测定生活饮用水及其水源水中的痕量锑的研究［j］.
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