氢化物原子荧光法检测水砷质量控制分析综述

Review on Quality Control Analysis of Water Arsenic by Hydride Atomic Fluorescence Spectrometry

徐晓伟

鄂尔多斯市疾病预防控制中心 鄂尔多斯 017000

摘要：虽然氢化物原子荧光法捡测水砷已出现很多年，是一中成熟可靠的方法，但是使用过程中很多人对水砷的检测能力和质量控制能力不是完全能够掌握。为提高实验室检测结果的准确性和可靠性，本文对氢化物原子荧光法捡测水砷的质量控制工作深入地总结和分析，使同行者之间更能全面的掌握了解水砷检测中的质量控制方法。

关键词：水砷、检测、质量控制

Abstract: Although hydride atomic fluorescence spectrometry has been used for many years, it is a mature and reliable method. However, many people in the process of using water arsenic detection and quality control capabilities are not fully graspable. In order to improve the accuracy and reliability of laboratory test results,

this paper summarizes and analyzes the quality control of water arsenic by hydride atomic fluorescence spectrometry, which enables the peers to better understand the quality control methods in water arsenic detection.

Key words: water arsenic, detection, quality control

砷是仅次于汞和镉的第三位易污染的毒性元素，其在地下水和地表水中主要以H₃AsO₃、H₂AsO₄、HAsO4^2-形式存在。水砷的来源：一是自然界地球化学砷变化造成，二是工业农业生产中人为因素造成的污染。全世界每年通过各种途径进入水体的砷含量达十几万吨。饮用砷含量高的水不仅引起肝脏、肾脏功能损害，破坏神经、血液及免疫系统，甚至会引发癌症。在中国，50年代、70年代和80年代分别在台湾、内蒙古赤峰和新疆奎屯发现了砷中毒,在90年代于内蒙古河套和山西大同等地区又发现了砷中毒。因此许多地方把水砷检测纳入地方病重点检测项目。

水砷检测的难度在于砷是极易污染和损失的元素，操作过程中的环境、仪器、器皿、试剂等影响非常大，人员的技术水平和经验也是关键。本文是总结历年的工作经验论述了检测水砷质量控制方法，从而减少实验结果与真值之间的误差，使实验结果更准确。

1.空白溶剂选择^[1]

1.1盐酸溶液的选择

1.1.1选择盐酸不选硝酸的原因

用盐酸的目的是盐酸溶液可以提供足够的氢使砷氢化，生成稳定的砷化氢，而硝酸会造成荧光强度降低，甚至荧光猝灭，

1.1.2盐酸的作用

首先是用来配制标准溶液使用，只有在酸性条件下，标准溶液才会稳定保存，其次是用作载流溶液。

1.1.3盐酸的选择

必须是优级纯试剂，分析纯试剂空白值较高，会使得结果偏低，优级纯试剂也要选择好生产厂家，在仪器出厂条件设置下，选择校准空白值最低的优级纯酸，一般最好要求荧光强度在150左右（或小于300），认为可以开始实验。

1.2 盐酸溶液浓度的选择：盐酸的浓度太低，砷氢化效果不好，盐酸浓度太大造成管道腐蚀，一般配制5%盐酸溶液，荧光强度趋于稳定，具体根据自己的实验条件优化选择。

2.还原剂^[2] 

2.1还原剂的作用

砷测定时先是被硫脲-抗坏血酸还原五价砷为三价砷,三价砷易与硼氢化钾反应生成气态氢化砷。

2.2还原剂选择

目前大多数实验者采用硫脲，抗坏血酸，碘化钾，L-半胱氨酸作为预还原剂，作水砷国标方法是使用硫脲-抗坏血酸，其除了还原保持稳定外,抗血酸也减少一些离子干扰。硫脲-Vc主要是为了保持消解液中砷的价态的一致，因为只有三价砷才会生成胂，另外硫脲本身还对Cu，Co，Ni等离子有掩蔽作用，Vc还起到了稳定作用。国标方法中要求加入硫脲-抗坏血酸后保持30min，也是此道理。

也有人研究了这几种还原剂的还原效果，认为L-半胱氨酸-硫脲-碘化钾混合还原效果由于单一的还原剂效果。

此外还原剂的浓度及比例也影响还原效果。硼氢化钾的浓度为0.1%时，测砷的荧光强度几乎没有，随着浓度增大，荧光强度增加，有研究表明硼氢化钾的浓度1%和氢氧化钠0.5%时，仪器的灵敏度和准确度最好，还有的实验证明2%硼氢化钾，灵敏度最好，并且能有效消除干扰，硼氢化钾浓度再高则荧光强度下降。

3.标准曲线的绘制^[3] 

标准曲线浓度点选择最好6个以上（包含零点），可以避免偶然误差的同时又可以把系统误差降低到最小，标准曲线的浓度点选择应该以所测样品的浓度为参考，样品浓度小曲线可低配制，样品浓度大曲线可高配制，r≥0.999。

4.仪器条件优化^[4]

仪器优化很重要，仪器灵敏度好，结果才准确。

4.1原子化器高度指原子化器顶端到检测透镜中心水平线的垂直距离。原子化器高度越低，氩氢火焰的位置越低。

4. 炉高太高，由于石英炉的折射和火焰根部的反射作用，使测定噪音增大，信噪比下降；炉高太低，激发区在火焰的顶部，测定精密度和灵敏度下降。通常情况下选择观测高度为6～8mm。^[5]

4.2灯电流的选择

    在一定范围内灯电流与荧光强度值成正比。但灯电流过大，会发生自吸现象，而且噪声也相应增大，灯的寿命缩短。

4.3载气与屏蔽气流量的选择

载气：主要作用是将产生的气态氢化物或冷原子带入原子化器。载气流速太小，会使氢化物在传输过程中发生吸附、分解等现象而导致测定灵敏度下降；相反，载气流速太大，则会将分析元素的原子迅速带出原子化器，冲稀了原子化区的原子浓度，使测定灵敏度下降。砷汞检测最佳载气流速为400～500 ml/min。

屏蔽气：主要作用是在原子化区将周围的空气隔离，降低原子荧光猝灭现象。屏蔽载气流速太小，荧光猝灭效应显著，测定灵敏度下降；屏蔽气流速太大，冲稀了原子化区的原子浓度，使测定灵敏度下降。砷汞检测最佳屏蔽气流速为800 ～1000 ml/min。

4.4光电倍增管负高压选择

光电倍增管其作用是把光信号转换成电信号，再经放大电路把信号放大。放大倍数与加于光电倍增管打拿极之间的电压（负高压）有关，在一定范围内负高压与荧光信号（荧光强度If）成正比。负高压越大，放大倍数越大，但同时暗电流等噪声也相应增大，当光电倍增管负高压在200～500伏之间，光电倍增管的信号（S）噪声（N）比是恒定的。因此，在满足分析要求的前提下，尽量不要把光电倍增管负高压设置太高。 

5.水的有证标准物质选择^[6]

  要选择与待测样品基质相同或相近和浓度水平合适的有证标准物质，标准物质的稀释遵循证书稀释要求，如同样稀释25倍，出现吸取1ml到25美丽容量瓶、吸取2ml到50美丽容量瓶、吸取4ml到100ml容量瓶和10ml到250ml容量瓶几种方式，量取标准溶液体积越大，稀释误差越小，我们更倾向于使用后两种的稀释方式。

结语 水砷检测是疾病预防控制系统中水质检测的工作之重，许多地方把砷纳为地方病监测指标，检测水砷时的误差和质量控制对结果的准确性影响很大,我们要力所能及的想到每一个影响水砷检测的干扰因素，以上综述希望对同仁们有所帮助。

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