海水样品中总汞的测量

RA-7000A 应用说明 NIC A Rigaku Company APPN-RA7-ENV-00T 海水样品中 总汞的测量 技术：全自动预处理 采用冷蒸气原子吸收法(CVAAS)测量 配 置 ：RA-7000A+SANPRATM 5 汞及水俣 病 汞是一种危险的重金属，可导致严重的神经损伤。50年 代中期发现的日本水俣病是由含有高浓度汞的工业排放所 引起的，导致1700多人和许多动物死亡。受害者在获得 帮助之前还面临了社会和政治问题。 2013年，由联合国环境规划署倡议，来自128个国家的代表 通过并签署了《关于汞的水俣公约》，以保护人类健康 和环境免受人为汞排放的影响。 更多内容，请访问以下网址：http：//www.mercuryconvention.org. 样 品 各种来源的汞，如采矿、化石燃料燃烧和废物焚烧等，最终都将进入到海水中。这些活动将元素汞释放到大气 中，而元素汞可以从起源地传播数百英里，通过雨水和 地表径流，以及气体交换在海洋中汇集。 这种现象将导致汞在食物链中的生物累积，从藻类和浮 游生物开始，发展到大型鱼类和哺乳动物，最终进入人 类的主食。了解海水中的汞对于防止汞对海洋生物、人 类健康和整个环境的影响至关重要。 海水样品分析面临的难题 分析海水中的汞具有一定难度，如超痕量汞、干扰化合 物，以及为了从样品中提取所有形式汞而进行的一系列 湿法化学预处理的传统方法所存在的人为过失等。 本应用说明了如何使用RA-7000A冷蒸气原子吸收 (CVAAS)汞分析仪，从样品预处理到CVAAS检测， 全 自动分析海水中的总汞，从而获得高精度和高准确度的 结果。 分析方法简 介 在水样基质样品的汞分析领域，样品预处理的传统湿法化学方式通常耗时、耗力，并且不可避免地会出现人为失误。在 进行总汞测量之前，需要进行一系列的预处理。此外，克服汞记忆效应是仪器及分析过程中最艰巨的挑战之一。 离散式直接吹扫(DDP)技术的优点 通过最大限度地减少交叉污染 (汞记忆效应)，达到更佳的精 度和准确度。 Me a surement 仪器 分析原 理 SANPRATM 5样品自动消解(预处理)和通过RA-7000A CVAAS 检测器进行测量的简单操作步骤： 1 将样品直接加载到SANPRATM 5上后， 将H，SO和HNO，分别加入样品溶液中，然后加入KMnO 并混合。 4. 加入SnCl ，，将氧化汞还原为元素汞。 2. 每隔15分钟， LED传感器检查样品溶液中是否存在过 量 的 KMnO 。 3. 接下来添加K，S，O。然后加热 (最高95℃). 经过2小时 的分解和氧化后，对KMnO，4进行第二次颜色检查。如果 通过，则加入盐酸羟胺淬灭剩余的KMnO， 准备好溶液进 行分析。 5. NIC还原气化技术中采用的离散式直接吹扫(DDP)技术将元 素汞蒸气从样品溶液中吹扫出来，酸性样品溶液不能通过流 路被吸入，防止产生汞记忆效应。流路中有酸性样品溶液通 过，通常是产生记忆效应的主要原因。 测量原理 非色散双光束冷蒸气原子吸收光谱法CVAASO 检测器 半导体传感器(带254nm带通滤波器) 光源 恒温稳定低压汞灯 波长 253.7nm 测量方法 还原气化(开放式空气) 测量样品 水性液体或消解物 样品体积(液体样品) 5mL 检测限 0.0025ng/5mL (0.5ppt) *5ppt 如经化学处理 检测范围 0-2000ng(400ppb)/线性范围 0-200ng(40ppb) 检测时间 30-600 秒(可调) 载气 经除汞过滤器净化的环境空气 检测流量 0.1-0.8L/分钟(可调) 排期过滤 活性炭过滤器除汞 重量 5.7kg(不含线路选择器) SANPRATM 5 技术参数 分析计 划 为展示RA-7000A汞分析仪与SANPRATM 5的多功能性和准确性，我们分析了三种不同的海水样品： 海水样品(未经处理) 加入无机汞(HgCI ，)的海水样品 加入有机汞(CH，HgCl ) 的海水样品 这种综合方法将帮助您更好地了解RA-7000A在各种情况下的性能。 1 将海水样本收集在干净、无汞的容器中，并将其储存 在低温、无光的地方，直到进行分析。 4 用SANPRATM 5 对样品进行预处理和消解，消解过程自动完成，确保无机汞和有机汞的一致有效提取。 2. 如上所述，制备三组不同的海水样品。 5. 连续使用RA-7000A汞分析仪对样品进行分析。 3 对于需要添加的海水样品，需将已知浓度的无机汞 (HgCI)和有机汞 (CH，HgCl) 添加到海水样品中。 6. 通过将测量结果与加标样品已知的汞浓度进行比较来评 估回收率和测量精度。 校准 No. STD(ng) 峰高 MEAS(NG) DEV.(%) 1 0.00 0.000091 0.000 2 0.10 0.000350 0.100 0.0 3 0.25 0.000751 0.256 2.4 4 0.50 0.001404 0.509 1.8 5 1.00 0.002643 0.989 1.1 6 2.50 0.006764 2.586 3.4 7 5.00 0.012887 4.958 0.8 S TD {n g } 分析条件： a. 载气：自净化室内空气(不需要压缩净化气体) b. 符合方法： USEPA245.1、245.2、7470、APHA 3112B、ASTM D 3223 C. 使用方法：4(适用于需预处理的样品) 结果 CONC[pg/L] 海水 5 5 5 0.000104 0.005 0.0010 海水 5 5 5 0.000102 0.004 0.0008 海水 5 5 5 0.000090 0.000 0.0000 海水 5 5 5 0.000092 0.000 0.0000 海水 5 5 5 0.000102 0.004 0.0008 SVOL [mL] 峰高 MEAS [ng] CONC [ug/L] 海水+HgCl，(0.1ng) 5 5 5 0.000374 0.110 0.0220 海水+HgCl，(0.1ng) 5 5 5 0.000361 0.105 0.0210 海水+HgCl，(0.1ng) 5 5 5 0.000362 0.105 0.0210 海水+HgCl，(0.1ng) 5 5 5 0.000365 0.106 0.0212 海水+HgCl，(0.1ng) 5 5 5 0.000366 0.107 0.0214 海水+HgCl，(0.25ng) 5 5 5 0.000741 0.252 0.0504 海水+HgCI，(0.25ng) 5 5 5 0.000730 0.248 0.0496 海水+HgCl，(0.25ng) 5 5 5 0.000706 0.238 0.0476 海水+HgCl，(0.25ng) 5 5 5 0.000747 0.254 0.0508 海水+HgCI，(0.25ng) 5 5 5 0.000739 0.251 0.0502 海水+CH，HgCl(0.249ng) 5 5 5 0.000744 0.253 0.0506 海水+CH，HgCI(0.249ng) 5 5 5 0.000749 0.255 0.0510 海水+CH，HgCI(0.249ng) 5 5 5 0.000758 0.258 0.0516 海水+CH，HgCl(0.249ng) 5 5 5 0.000737 0.250 0.0500 海水+CH，HgCl(0.249ng) 5 5 5 0.000754 0.257 0.0514 注： 1. 海水汞浓度低于检测限(0.005pg/L)。在这种情况下，对海水样品的标准添加进行评估。 结果统计 n Ave. [ug/L] SD CV[%] STD Add.Recovery(%) 海水 一 5 0.0005 0.00048 一 一 海水+ HgCl，(0.02pg/L) 0.0205 5 0.0213 0.00041 1.9 103.9 海水+HgCl，(0.05pg/L) 0.0505 5 0.0497 0.00126 2.5 98.4 海水+ CH，HgCl (0.0498pg/L) 0.0503 5 0.0509 0.00064 1.3 101.2 论述 在5个相同海水样品中分别加入HgCl， 和CH，HgCl 进行分析。两种样品的标准添加回收率分别达到98.4%和101.2%。 这表明SANPRA T M 5的自动消解功能能够分解和氧化所有有机汞，并将其完全还原为元素汞，进行总汞测量。无论含水样品基质的性质如何，在SANPRATM 5的自动消解过程中都不会出现分析物的遗漏或丢失。 两种海水样品的分析都实现了良女的偏差系数，以高精度证明了自动化 (RA-7000A+ SANPRAT M 5配置) 的优势。 结 论 RA-7000A+ SANPRAT M 5 灵敏度高，可以自动进行酸消解和分析海水样品中的总汞，具有很好的精度和回收率。 -A Rigaku Company Singapore TEL+81-72-694-5195 FAX+81-72-694-0663