火焰原子吸收法与原子荧光法测定水中锑的比较研究
摘要：分别用火焰原子吸收法和原子荧光法测定水中锑，并进行了对比分析。实验结果表明，两种方法都具有较好的线性和加标回收率，精密度和准确度无显著性差异，均能满足水质监测的要求，但各有优缺点。
关键词：火焰原子吸收法；原子荧光法；水；锑
中图分类号：X830.2 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）01-0118-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.067
Comparative analysis between FAAS and AFS for determining antimony in water
Chen Jingjing
（Dafeng Dstrict Environmental Monitoring Station，Yancheng Jiangsu 224100，China）
Abstract：The antimony in water was determined by flame atomic absorption spectrophotometry and atomic flourescence spectrometry. .The results show that both methods have good linearity and recovery rate，the methods of the detection limits， the precision and accuracy have no obvious difference.All these methods can meet the requirements of water quality monitoring， but each have its advantages and disadvantages.
Key words：Flame atomic absorption spectrophotometry； Atomic flourescence spectrometry； Water； Antimony
銻为银白色金属，在自然界中主要以Sb3+、Sb5+和Sb3-形式存在，水中锑污染主要来自选矿、冶金、电镀、制药、铅字印刷、皮革等行业排放的废水。由于锑对人体及环境生物具有毒性，因此准确测定环境水样中的锑含量，科学判断其是否受到污染，对保护水环境具有重要意义[1]。
锑的测定方法有：孔雀绿分光光度法、原子荧光法、原子吸收发、电感耦合电离子体质谱法[2]等。本文采用火焰原子吸收法和原子荧光法测定水中锑，通过实验比较研究了两种方法的线性、检出限、精密度和准确度、加标回收率，实验结果令人满意。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
TAS-990原子吸收分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司
AFS一9760双道原子荧光光度计：北京海光仪器有限公司
锑空心阴极灯：北京曙光明电子光源仪器有限公司
锑高性能空心阴极灯：北京有色金属研究总院
锑标准溶液（100 mg·L-1）：环境保护部标准样品研究所
盐酸：南京化学试剂股份有限公司，优级纯
硼氢化钾：天津市科密欧化学试剂有限公司，优级纯
氢氧化钠：南京化学试剂股份有限公司，优级纯
中国医药（集团）上海化学试剂公司，分析纯
抗坏血酸：南京化学试剂股份有限公司，分析纯
超纯水
1.2 实验原理
1.2.1 火焰原子吸收法
锑的化合物在微富燃的空气-乙炔火焰中原子化，具有较好的灵明度，用火焰中的锑基态原子，对其空心阴极灯发射的特征谱线217.6nm的吸收进行定量。
1.2.2 原子荧光法
在水样消解处理后加入硫脲和抗坏血酸，将锑还原为三价，在酸性介质中加入硼氢化钾溶液，反应生成锑的挥发性物质，由载气带人石英原子化器中，进而原子化，在特制锑空心阴极灯的激发下产生原子荧光，其荧光强度在一定范围内与被测定溶液中锑的浓度成正比，与标准系列比较定量。
1.3 仪器条件
TAS-990测量参数见表1。
1.4 校准曲线的配制
分别配置一个空白和5个锑工作标准溶液，其中火焰原子吸收法标准使用液的浓度为10mg·L-1，具体工作标准溶液见表4。原子荧光法标准使用液的浓度为0.05mg·L-1，具体工作标准溶液见表5。
2 结果与讨论
2.1 校准工作曲线的制定
按照设定的最佳仪器条件，分别对工作标准溶液进行测定，火焰原子吸收法得出的校准曲线方程为y=0.058x+0.0103，γ=0.9992，截距为0.0103。原子荧光法得出的校准曲线方程为y=316.8x-20.2，γ=0.9996，截距为-20.2。
2.2 检出限试验
根据国际纯粹和化学联合会对光学方法检出限做出的规定，检出限计算公式为D.L=3Sb/K，在以上实验条件下，连续对空白测定21次，并求出空白的标准偏差。火焰原子吸收法的检出限为0.008mg·L-1，原子荧光法的检出限为0.250μg·L-1。
2.3 精密度试验
分别采用火焰原子吸收法和原子荧光法对两组不同浓度锑的标准溶液进行测定，计算两种方法的精密度，测定结果见表5。通过对表中数据采用统计学方式进行F检验，F值分别为2.70，1.56，|F|<f0.05（5，5）=5.05，说明两种方法测定结果都具有良好的精密度，不存在显著差异，再对这两组数据进行t检验，t值分别为1.823，1.924，t<t0.05（10）=2.228，说明两种方法无显著性系统误差。
2.4 加标回收率试验
在两批样品中分别加入锑标准溶液，按以上测定程序进行分别进行6次加标回收实验，加标回收率实验结果见表6。火焰原子吸收法的加标回收率在96.0%～103%，原子荧光法在97.0%～106%，表明两种方法都具有较好的加标回收率，火焰原子吸收法的加标回收率优于原子荧光法的加标回收率，说明火焰原子吸收法的准确度更高。
2.5 标准样品的测定
分别采用两种方法对浓度为（25.0±2.3）mg·L-1的锑标准样品（环境保护部标准样品所研制，样品编号：204907）进行测定，每种方法个测定6次，测定结果见表表7.计算其相对标准偏差，火焰原子吸收法的相对标准偏差为1.27%，原子荧光法的相对标准偏差为2.06%，两种方法的检测结果均在保证值范围以内，均能满足水质监测的要求。
3 结论
从以上实验结果可以看出，两种方法都具有良好的线性，精密度和准确度无显著性差异，均能满足水质监测的要求，但两种方法各有优缺点。火焰原子吸收法测定锑元素的线性、精密度和准确度优于原子荧光法，且该方法速度快，易于操作，适用于大批量样品的快速分析。而原子荧光法的检出限低，灵敏度高，可用于痕量锑的分析工作，将以上两种方法作为实际工作中的测定方法都是可行的。
参考文献
[1]李山红，陈任翔，贺丰炎等.原子荧光法测定环境水样中的锑[J].现代仪器，2011，3（17）79-80.
[2]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法（第四版）（增补版）[M].北京：中国环境科学出版社，2002.391-395.
收稿日期：2017-12-15
作者简介：陈京京（1982-），男，本科，工程师，研究方向环境监测分析。
</f0.05（5，5）=5.05，说明两种方法测定结果都具有良好的精密度，不存在显著差异，再对这两组数据进行t检验，t值分别为1.823，1.924，t
关键词：火焰原子吸收法；原子荧光法；水；锑
中图分类号：X830.2 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）01-0118-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.067
Comparative analysis between FAAS and AFS for determining antimony in water
Chen Jingjing
（Dafeng Dstrict Environmental Monitoring Station，Yancheng Jiangsu 224100，China）
Abstract：The antimony in water was determined by flame atomic absorption spectrophotometry and atomic flourescence spectrometry. .The results show that both methods have good linearity and recovery rate，the methods of the detection limits， the precision and accuracy have no obvious difference.All these methods can meet the requirements of water quality monitoring， but each have its advantages and disadvantages.
Key words：Flame atomic absorption spectrophotometry； Atomic flourescence spectrometry； Water； Antimony
銻为银白色金属，在自然界中主要以Sb3+、Sb5+和Sb3-形式存在，水中锑污染主要来自选矿、冶金、电镀、制药、铅字印刷、皮革等行业排放的废水。由于锑对人体及环境生物具有毒性，因此准确测定环境水样中的锑含量，科学判断其是否受到污染，对保护水环境具有重要意义[1]。
锑的测定方法有：孔雀绿分光光度法、原子荧光法、原子吸收发、电感耦合电离子体质谱法[2]等。本文采用火焰原子吸收法和原子荧光法测定水中锑，通过实验比较研究了两种方法的线性、检出限、精密度和准确度、加标回收率，实验结果令人满意。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
TAS-990原子吸收分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司
AFS一9760双道原子荧光光度计：北京海光仪器有限公司
锑空心阴极灯：北京曙光明电子光源仪器有限公司
锑高性能空心阴极灯：北京有色金属研究总院
锑标准溶液（100 mg·L-1）：环境保护部标准样品研究所
盐酸：南京化学试剂股份有限公司，优级纯
硼氢化钾：天津市科密欧化学试剂有限公司，优级纯
氢氧化钠：南京化学试剂股份有限公司，优级纯
中国医药（集团）上海化学试剂公司，分析纯
抗坏血酸：南京化学试剂股份有限公司，分析纯
超纯水
1.2 实验原理
1.2.1 火焰原子吸收法
锑的化合物在微富燃的空气-乙炔火焰中原子化，具有较好的灵明度，用火焰中的锑基态原子，对其空心阴极灯发射的特征谱线217.6nm的吸收进行定量。
1.2.2 原子荧光法
在水样消解处理后加入硫脲和抗坏血酸，将锑还原为三价，在酸性介质中加入硼氢化钾溶液，反应生成锑的挥发性物质，由载气带人石英原子化器中，进而原子化，在特制锑空心阴极灯的激发下产生原子荧光，其荧光强度在一定范围内与被测定溶液中锑的浓度成正比，与标准系列比较定量。
1.3 仪器条件
TAS-990测量参数见表1。
1.4 校准曲线的配制
分别配置一个空白和5个锑工作标准溶液，其中火焰原子吸收法标准使用液的浓度为10mg·L-1，具体工作标准溶液见表4。原子荧光法标准使用液的浓度为0.05mg·L-1，具体工作标准溶液见表5。
2 结果与讨论
2.1 校准工作曲线的制定
按照设定的最佳仪器条件，分别对工作标准溶液进行测定，火焰原子吸收法得出的校准曲线方程为y=0.058x+0.0103，γ=0.9992，截距为0.0103。原子荧光法得出的校准曲线方程为y=316.8x-20.2，γ=0.9996，截距为-20.2。
2.2 检出限试验
根据国际纯粹和化学联合会对光学方法检出限做出的规定，检出限计算公式为D.L=3Sb/K，在以上实验条件下，连续对空白测定21次，并求出空白的标准偏差。火焰原子吸收法的检出限为0.008mg·L-1，原子荧光法的检出限为0.250μg·L-1。
2.3 精密度试验
分别采用火焰原子吸收法和原子荧光法对两组不同浓度锑的标准溶液进行测定，计算两种方法的精密度，测定结果见表5。通过对表中数据采用统计学方式进行F检验，F值分别为2.70，1.56，|F|<f0.05（5，5）=5.05，说明两种方法测定结果都具有良好的精密度，不存在显著差异，再对这两组数据进行t检验，t值分别为1.823，1.924，t<t0.05（10）=2.228，说明两种方法无显著性系统误差。
2.4 加标回收率试验
在两批样品中分别加入锑标准溶液，按以上测定程序进行分别进行6次加标回收实验，加标回收率实验结果见表6。火焰原子吸收法的加标回收率在96.0%～103%，原子荧光法在97.0%～106%，表明两种方法都具有较好的加标回收率，火焰原子吸收法的加标回收率优于原子荧光法的加标回收率，说明火焰原子吸收法的准确度更高。
2.5 标准样品的测定
分别采用两种方法对浓度为（25.0±2.3）mg·L-1的锑标准样品（环境保护部标准样品所研制，样品编号：204907）进行测定，每种方法个测定6次，测定结果见表表7.计算其相对标准偏差，火焰原子吸收法的相对标准偏差为1.27%，原子荧光法的相对标准偏差为2.06%，两种方法的检测结果均在保证值范围以内，均能满足水质监测的要求。
3 结论
从以上实验结果可以看出，两种方法都具有良好的线性，精密度和准确度无显著性差异，均能满足水质监测的要求，但两种方法各有优缺点。火焰原子吸收法测定锑元素的线性、精密度和准确度优于原子荧光法，且该方法速度快，易于操作，适用于大批量样品的快速分析。而原子荧光法的检出限低，灵敏度高，可用于痕量锑的分析工作，将以上两种方法作为实际工作中的测定方法都是可行的。
参考文献
[1]李山红，陈任翔，贺丰炎等.原子荧光法测定环境水样中的锑[J].现代仪器，2011，3（17）79-80.
[2]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法（第四版）（增补版）[M].北京：中国环境科学出版社，2002.391-395.
收稿日期：2017-12-15
作者简介：陈京京（1982-），男，本科，工程师，研究方向环境监测分析。
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