锰及其化合物的火焰原子吸收光谱

锰及其化合物的火焰原子吸收光谱

1、原理

空气中气溶胶态锰及其化合物用微孔滤膜采集，消解后，在279.5nm波长下，用乙炔-空气火焰原子吸收光谱法测定。2仪器试剂

（1）、采样器材：微孔滤膜，孔径0.8um；采样夹，滤料直径为40mm；小型塑料采样夹，滤料直径25mm

（2）实验用水位去离子水，用酸为优级纯。

（3）消化液：取100ml高氯酸，加入到900ml硝酸中。

（4）盐酸溶液：0.12mol/L。取1ml盐酸加到99ml水中，用于样品消解后稀释定容。

（5）标准溶液：称取0.2748g硫酸锰（MnSO4*H2O于280C烘烤1h而得），溶于少量盐酸中，用水定量转移入100ml 容量瓶中，并稀释至刻度。此溶液为1.0mg/ml标准贮备液。临用前，用盐酸溶液稀释成10.0ug/ml锰标准溶液。同时平行配制或购买另一份标准溶液，作为分析测试质控样。

（6）原子吸收光谱仪，配备乙炔-空气火焰燃烧器和锰空心阴极灯。

3、样品采集

（1）短时间采样：在采样点，将装好微孔滤膜的采样夹，以5L/min流量采集15min空气样品。

（2）长时间采样：在采样点，将装好微孔滤膜的塑料采样夹，以1L/min流量采集2~8h空气样品。

（3）个体采样：将装好微孔滤膜的塑料采样夹佩戴在采样对象的前胸上部，进气口尽量接近呼吸带，以1L/min流量采集2~8h空气样品。

（4）采样后，将滤膜的接尘面朝里对折2次，放入清洁塑料袋或纸袋内，置于清洁的容器内运输和保存。样品在室温下可长期保存。

（5）对照试验：将装好微孔滤膜的采样夹带至采样点，除不连接采样器采集空气样品外，其余操作同样品，作为样品的空白对照。

4、样品前处理——消解

（1）将采过样的滤膜分别放入烧杯中，加入5ml消化液。

（2）电热板上加热消解，保持稳定在200C左右。

（3）消化液基本挥发干时，取下稍冷。

（4）用盐酸溶液溶解残渣，并定量移入具塞刻度试管或小容量瓶中，稀释定容，摇匀，供测定。若样品液中锰的浓度超过测定范围，可用盐酸溶液稀释后测定，计算时乘于稀释倍数。

（5）加热过程中应防止消化液爆沸溅出，可在烧杯上方加盖一个合适的表面皿。消化液或稀释液转移过程中，可用玻璃棒加以引导，并反复冲洗，确保样品充分转移而不遗失。

（6）现场空白或对照样品盒采集的样品同样处理。

5、样品的分析测定

一般采用外标法对样品进行定量测定，操作步骤如下：

1）标准曲线的配制

取6只具塞刻度试管，分别加入0.00、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00ml锰标准溶液，各加盐酸溶液至10.0ml，配成0.0、0.20、0.50、1.0、2.0、3.0ug/ml锰浓度标准系列。

同时，平行配制质控样品（或者直接购买标准质控样），质控样浓度应处于标准曲线浓度范围之内。

2）原子吸收光谱仪仪器的准备

（1）打开仪器进行预热，并进行各项分析参数的设置。

（2）设置波长279.5nm，调整合适的狭缝宽度，选择光源并设置灯电流，打开光源预热，打开乙炔和空气气源并调节至适当压力。

（3）仪器点火时，先开助燃气，后开燃气；关气时先关燃气，后关助燃气。

（4）按照仪器操作说明和提示，完成仪器的初始化工作。

（5）录入检测任务及样品相关信息，准备开始样品分析。

3）、样品测定

（1）首先进行6个标准溶液的分析，每个标准溶液测定3次，取平均值。

（2）测试完成后，以吸光度均值对锰浓度（ug/ml）绘制标准曲线，查看标准曲线相关系数及截距值，相关系数应不小于0.9990，截距不应太大。否则，应重新配置标准曲线，重新进行分析，直至满意。

（3）测定质控样，结果偏差应不大于±10%，否则应分析原因，重新配制标准系列或质控样，重新分析，直至满意。（4）标准曲线和质控样均符合要求，即可开始样品分析。

（5）用测定标准系列的操作条件测定样品溶液和空白对照溶液，测得的样品吸光度值减去空白对照吸光度值后，由标

准曲线计算得到锰浓度（ug/ml）

（6）如果样品浓度超出标准曲线浓度范围较多，应将其稀释合适倍数后，重新分析，结果乘于稀释倍数。

6）结果计算

分析测定得到的数值一般不能直接与CBZ2.1中职业接触限值进行比较，往往需要进行某些计算处理。例如：需要将待测得到的预处理后溶液中的浓度（ug/ml转换为采集空气中的浓度（mg/m3）；需要将金属单质（如锰）的浓度转变为某种金属化合物的浓度（如二氧化锰）；需要对特殊气象条件下的作业现场的采样体积转换为标准采样体积等。

1）空气中浓度的计算

C=10c/v0

C—空气中锰的浓度，乘于1.58为二氧化锰的浓度，mg/m3；

c—测得样品溶液中锰的浓度，ug/ml；

10—样品溶液的体积，ml

V0—标准采样体积，L。

2）采样体积的转换

CBZ159中规定，在采样点温度低于5C和高于35C、大气压低于98.8KPa和高于103.4kPa时，应将工作场所空气样品的采样体积换算成标准采样体积，再按上式计算。

7、方法说明

（1）本法检出限为0.026ug/ml；最低检出浓度为0.004mg/m3（以采集75L空气样品计）

（2）样品中含有100倍Al3+、Ca2+、Cd2+、Cr6+、Cu2+、Pb2+、Zn2+等不产生干扰；100倍的Fe3+、Fe2+有轻度正干扰；Mo6+、Si4+有轻度负干扰。若有白色沉淀可离心除去。

（3）本法可采用微波消解法。

二、汞及其无机化合物的原子荧光光谱法

1、原理

空气中蒸汽态汞及其化合物被吸收液吸收后，吸收液中的汞倍硼氢化钠还原成汞蒸汽，在原子化器中，汞原子吸收193.7nm波长发射出原子荧光，测定原子荧光强度，以峰高或峰面积进行定量。

2、仪器试剂

（1）采样器材：大型气泡吸收管。

（2）汞还原装置或氢化物发生装置，包括反应瓶和载气系统。

（3）原子荧光光谱仪、具有汞空心阴极灯和氢化物发生装置。

仪器操作条件：原子化器高毒8mm，载气（氩气）流量400ml/min，屏蔽气流量1000ml/min。

（4）高锰酸钾溶液，3.16g/L：称取3.16g高锰酸钾加入1000ml水中。

（5）硫酸溶液A，1.8mol/L：取100ml硫酸慢慢加入到900ml水中。

（6）硫酸溶液B，0.18mol/L：取10ml硫酸慢慢加入到990ml水中。

（7）硝酸溶液，0.8mol/L：10ml硝酸加入到190ml水中。

（8）汞吸收液：临用前，取100ml高锰酸钾溶液与100ml硫酸溶液A等体积混合。

（9）氯化汞吸收液，0.5mol/L硫酸溶液：取26.6ml路算慢慢注入水中，定容至1000ml。

（10）汞保存液：称取0.1g重铬酸钾溶于1L硝酸溶液中。

（11）盐酸羟胺溶液，200g/L。

（12）氯化亚锡溶液：称10g氯化亚锡，溶于硫酸溶液B涨并稀释50ml，临用前配制。

（13）硼氢化钠溶液：称取1g硼氢化钠和0.5g氢氧化钠，溶于水，并定容至100ml。

（14）标准溶液：称取0.1354g氯化汞（在105C下干燥2h），用少量汞保存液溶解，定量转移入100ml容量瓶中，并加至刻度。此溶液为1.0mg/ml标准贮备液，于冰箱保存。临用前，用吸收液稀释成0.05ug/ml汞标准溶液。或用国家热咳的标准溶液配制。

3、样品采集

在采样点，串联2个各装5.0ml吸收液的大型气泡管，以500ml/min流量采集15min空气样品，采样后，采集氯化汞的空气样品，立即向每个吸收管加入0.5ml高锰酸钾溶液，摇匀。封闭吸收管进出气口，置清洁容器内运输和保存。样品应尽快测定。

对照试验：将装5.0ml吸收液的大型气泡吸收管带至采样点，除不连接空气采样器采集空气样品外，其余操作通样品，作为样品的空白对照。

4、样品前处理

用吸收管中的吸收液洗涤进气管内壁3次，将后管吸收液倒入前管，摇匀，取5.0ml于具塞比色管中，供测定。若