原子荧光法和电感耦合等离子体质谱法测定水中锑的比较

环境监控与预警

Environmental Monitoring and Forewarning

Vol. 8,No.6December 2016

原子荧光法和电感耦合等离子体质谱法测定水中锑 的比较

张晓赞，顾晓明，周民锋，秦宏兵

(苏州市环境监测中心，江苏苏州 215000)

MS)测定水中锑。AFS法和ICP-MS法均线性良好， 相关系数分别为0.999 8和0.999 9,检出限分别为0. 17和0.03 pg/L，相对标准偏差均<1.15%，加标回收率分别为96.6%〜 111.9%和95.4%〜111.5%，2种方法均能很好地用于水中锑的测定。其中，ICP-MS法适合较清洁地表水和地下水样品 中锑的分析，AFS法则对地表水、地下水和废水样品均适用。

关键词：原子荧光法；电感耦合等离子体质谱法；锑；水中图分类号：X832; 0657. 31; 0651.6

文献标志码：B

文章编号：1674 - 6732 (2016) 06 - 0026 - 03

摘要：分别用原子荧光法（AFS)和电感耦合等离子体质谱法（ICP-

Comparison between AFS and ICP-MS in the Determination of Antimony in Water

ZHANG Xiao-yun,GU Xiao-ming, ZHOU Min-feng,QIN Hong-bing (Suzhou Environmental Monitoring Center，Suzhou，Jiangsu 215QQQ，China)

Abstract ： Antimony in water was determined by AFS and ICP-MS methods. The linearity was good for antimony determined both by

AFS and ICP-MS,with correlation coefficients 0. 999 8 and 0.999 9, respectively. The limits of detection were 0. 17 and 0.03 (xg/L, respectively. The RSDs of both methods were less than 1. 15% , The recoveries were in the range of 96. 6 % 〜111. 9%，and 95. 4% 〜111.5% for AFS and ICP-MS，respectively. Both of the two methods can be used to determine antimony in water samples effectively. ICP-MS was better for the determination of antimony in cleaner surface water and groundwater, while AFS was more suit­able for surface water, groundwater and waste water.Key words： AFS； ICP-MS； Antimony； Water

锑及其化合物在工业中应用广泛，锑以各种化 合物形式或悬浮态或溶解态存在于水环境中。由 于锑对人体及环境生物具有毒性，锑及其化合物已 被许多国家列为重点污染物[1 ]。我国《地表水环 境质量标准》（GB 3838 —2002)和《生活饮用水卫 生规范》（卫生部，2001年）中均将地表水及饮用水 中锑的限值定为5 g/L。

常用的锑分析方法主要有：孔雀绿分光光度 法[2]、原子吸收法[3_4]、原子荧光法（AFS)[5]和电

价锑，在盐酸作用下，三价锑与硼氢化钾反应生成 锑化氢，由载气（氩气）导人原子化器进行原子化， 锑原子受锑空心阴极灯光源激发，产生原子荧光， 通过检测原子荧光的相对强度，测定锑的含量。

1.2电感耦合等离子体质谱法

含锑溶液由载气带人雾化系统进行雾化后，进 人等离子体中心区，在高温和惰性气体中被蒸发、 解离、原子化和电离，转化成的带电荷正离子经离 子采集系统进人质谱仪，质谱仪根据离子质荷比进 行分离，根据锑元素质谱峰强度测定锑的含量。

AFS法和ICP-MS法进行比较，对方法的检出限、

精密度和准确度等进行评价。

1

方法原理

感耦合等离子体质谱法（ICP-MS)[6_7]。现将

收稿日期=2016 - 05 - 25 ;修订日期=2016 - 06 - 27

基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项资助项目

(2012ZX07506—003)

作者筒介：张晓赞（19S6—），女，工程师，硕士，主要从事环境

1.1 原子荧光法

利用硫脲等还原剂将水中的五价锑还原成三

—26 —

监测研究。

第8卷第6期

张晓赞等.原子荧光法和电感耦合等离子体质谱法测定水中锑的比较

2016年12月

2实验部分

ICP-MS法：质量数120. 904,跳峰模式，雾化

2.1 仪器和试剂流速0.88 L/mm，透镜电压7 V，射频功率1 300 W， 镍锥，采样锥的孔径为1. 1 mm,截取锥的孔径为

0.9 mm,懦动栗转速48 r/min。

AFS-9760原子荧光光度计（北京海光仪器

有限公司）；elantDRC - e型ICP-MS(PE公司，美 国）；MILLI - Q纯水机（millipore公司，美国）。

锑标准溶液（GSB 04 -1748 - 2004,1 000 mg/L,

国家有色金属及电子材料分析测试中心）；锑标准 中间液（1 000 Ixg/L，取0. 5 mL锑标准溶液至 500 mL容量瓶中，加人100 mL盐酸（1 +1)，用水 定容得到）；锑标准使用液（1〇〇 |xg/L，取10.00 mL 锑标准中间液于100 mL容量瓶中，加人20 mL盐 酸（1 +1)，用水定容得到）；锑有证标准样品（

3结果与讨论

3.1 方法线性及检出限比较

吸取锑标准使用液〇. 〇〇,〇. 50,1. 00,2. 00,

(1 +1)、10 mL硫脲抗坏血酸混合溶液，用水稀释至

3.00. 5.00 mL至50 mL容量瓶中，力口人10 mL盐酸

刻度，得到锑质量浓度分别为〇. 〇〇，！. 〇〇,2. 〇〇,

4.00. 6.00和10.0 |

GSB

〇7 - 1376 _2〇01，（1.52 ±0.05)mg/L,环保部标样 所）；其他试剂均为优级纯；氩气纯度>99.999%。2.2 样品前处理2.2.1

xg/L的标准溶液系列，采用AFS

法进行分析，所得结果进行线性拟合，结果显示AFS 法在锑质量浓度〇.〇〇 ~ 10.0 |xg/L范围内线性良

吸取锑标准使用液〇. 〇〇，l. 〇〇,2. 50,5. 00,

好，；r= 317.4a：-26. 1，相关系数 r 为 0.999 8。

AFS 法

取50. 0 mL水样于150 mL锥形瓶中，加人 5 mL硝酸-高氯酸（1 +1)混合液，于电热板上加 热至冒白烟，冷却。加人5 mL盐酸（1 +1)，加热 至黄褐色烟冒尽，冷却后转移至50 mL容量瓶中，

地表水：用0.45 ixm滤膜过滤后，取10 mL滤 液，加人0.2 mL硝酸（1 +1)，混匀，上机测定。

废水：取100 mL废水样品于250 mL聚四氟乙 烯烧杯中，加人2 mL硝酸溶液（1 +1)和1 mL盐

10.00. 25.00.50.00 mL 至 100 mL 容量瓶中，加人 2 mL硝酸（1 +1)，用水稀释至刻度，得到锑质量浓

度分别为 0. 〇〇, 1. 00,2. 50,5. 00,10. 0,25. 0 和

50. 0叫/L的标准溶液系列，采用ICP - MS法进行

加水定容，待测。2.2.2 ICP-MS 法

分析，所得结果进行线性拟合，结果显示ICP - MS 法在锑质量浓度〇.〇〇 ~ 50.0 |xg/L范围内线性良 好，;T =6 845 a：+718,相关系数;•为 0.999 9。

分别用AFS和

0. 50和0. 10 |

ICP - MS法对锑质量浓度为

次平行检测，根

xg/L的水样进行7

据MDL = f(„_1A99) xS计算方法检出限[8]，得AFS

酸溶液（1 +1)。置于电热板上消解，水样蒸发至

20 mL左右，盖上表面皿持续回流30 mm。冷却后 过滤，滤渣用去离子水洗涤，冲洗液与消解液合并 后用去离子水定容至1〇〇 mL,待测。2.3 工作条件

ICP - MS0. 03 jxg/L0

和

法对锑的检出限分别为0. 17和

3.2 方法精密度比较

分别采用ICP - MS法和AFS法对锑的标准溶 液进行测定，计算2种方法的精密度。结果表明，2 种方法均具有较好的精密度，测定结果的相对标准 偏差均<1.15% (见表1)。

AFS法：负高压为280 V，灯电流为80 mA，载 气流量400 mL/min,屏蔽气流量1 000 mL/min,读 数时间16 s，延迟时间4 s，原子化器高度10 mm。

表

测定

方法

标液浓度/(吨• L-1)

12

种方法的精密度

测定值/( |Xg

AFSICP-MS

1.005.0010.01.005.0025.0

11.055.0010.00.964.8124.921.054.9410.20.984. 8224.931.055.0010.10.954.8525.1

• L-1)41.054.9410.20.954.8225.0

51.044.9610.20.964.9025. 161.054.9010.20.944.9125. 1

平均值/(叫• L-1)

RSD/%0.290.770.711.150.820.36

27

1.054.9610.20.964.8525.0

第8卷第6期

张晓赞等.原子荧光法和电感耦合等离子体质谱法测定水中锑的比较

2016年12月

3.3 方法准确度比较

取2份地表水样及2份废水样品，对和ICP-MS法进行回收率测试，结果见表2。由表 2可见，AFS法对于地表水和废水的加标回收率分

别为 96.6% ~97. 0% 和 96. 6% ~ 111.9%，ICP-

AFS法 MS法对于地表水和废水的加标回收率分别为95.4%

~96.5%和110.1% ~111.5%。

表2 2种方法的加标回收率

AFS

水样地表水1#地表水2#废水1#废水2#

测定值/加标前

ICP - MS

加标回收率

(叫• L-1)

加标后

加标量

/(叫• L-1)

3.605.902.566.3013.315.613.816.010.010.010.010.0

/%97.096.6111.996.6

测定值/加标前

(叫• L-1)

加标后

加标量/(吨• L-1)

加标回收率/%

3.555.522.87.3113. 115.214.018.310.010.010.010.095.496.5111.5110. 1

分别用2种方法对稀释后的锑有证标样（GSB 率比ICP - MS高，因此对地表水、地下水和废水样 品均适合，建议分析废水样品以原子荧光法为主。

[参考文献]

07 - 1376 -2001 )平行测定6次，结果见表3。由 表3可见，2种方法测定值均在保证值范围内，说 明2种方法均具有良好的准确性。

[1] 胡原，段柏润.

表3

方法

①锑的毒害作用及其排放标准研究[J].湖南

有证标准样品测定结果

标准偏差

保证值

mg/L

1.52 ±0.05

1.52 ±0.05

测定值

1.530.03AFS

1.510.02ICP - MS®

①稀释1 000倍后测定，②稀释100倍后测定4

结语

ICP - MS与AFS 2种方法的检出限、精密度和

准确度均满足分析要求，且测定结果没有显著性差 异，2种方法均能很好地应用于水中锑的测定。

ICP -MS由于维护成本高，对样品要求高，适用于

干净基质中痕量元素分析，分析废水样品后，稳定 性、灵敏度明显下降，维护成本较高，因此ICP-MS 法适合较清洁的地表水和地下水样品。由于资金 和实验室条件、能力的限制，原子荧光光度计普及

29 - 31.

[2] 陈湘丽，罗兵甲，段柏润.水中锑的测定方法探讨[J].嘉

兴学院学报，2006, 18(6) : 81 - 84.

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境监测管理与技术，1999, 11 (3 ) : 38 _44.

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定地表水中锑方法探讨[J].光谱实验室，2008, 25 (3 ): 412 -415.

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人文科技学院学报，2007, 6:

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