冷蒸气发生-原子荧光光谱法测定痕量汞的方法优化与应用研究

冷蒸气发生-原子荧光光谱法测定痕量汞的方法优化与应用研究  

一、引言  

汞作为具有生物累积性的剧毒重金属，其痕量检测在环境监测、食品卫生和化妆品安全领域至关重要。冷蒸气发生-原子荧光光谱法（CV-AFS）凭借检出限低（0.005μg/L）、灵敏度高（荧光量子效率＞0.1）及选择性好等优势，成为国家标准GB5009.17-2021和GB/T36384-2018指定的shou选方法12。本研究系统优化样品前处理、仪器参数及干扰消除策略，建立适用于复杂基质（如化妆品、食品）的汞测定方法，方法检出限达0.01mg/kg，加标回收率93.9%-105%，为痕量汞检测提供技术支撑。  

二、方法原理与实验部分  

1.方法原理  

在酸性介质中，Hg²⁺与硼氢hua钾（KBH₄）发生还原反应：  

Hg²⁺+KBH₄+3H₂O→Hg⁰↑+K⁺+H₃BO₃+3H₂↑  

生成的Hg⁰由氩气载入石英原子化器，在253.7nm汞空心阴极灯激发下，基态汞原子跃迁发射荧光，荧光强度与汞浓度呈线性关系（I=KC+B）3。  

2.仪器与试剂  

仪器：AFS-9700原子荧光光度计（北京海光），配汞空心阴极灯；微波消解仪（CEMMars6）。  

试剂：硝酸（优级纯）、硼氢hua钾（分析纯）、硫脲-抗坏血酸混合液（5%+5%）、汞标准溶液（1000μg/mL，国家标准物质中心）。  

3.实验方法  

（1）样品前处理  

微波消解法（适用于化妆品）：  

1.称取0.5g样品于聚四氟乙烯消解罐，加5mL硝酸+2mL过氧化氢；  

2.微波程序：升温至180℃保持20min（功率1200W）；  

3.冷却后赶酸至近干，用5%盐酸定容至25mL，加入1mL硫脲-抗坏血酸混合液，静置30min1。  

（2）仪器参数优化  

通过单因素实验确定最佳条件：  

负高压300V，灯电流30mA（荧光强度达1128a.u.）；  

载气流量300mL/min，屏蔽气流量900mL/min；  

KBH₄浓度2%（0.5%KOH介质），反应酸度5%HCl3。  

三、结果与讨论  

1.方法性能指标  

线性范围：0.01-10μg/L（r=0.9996，n=7）；  

检出限：0.005μg/L（3σ，n=11）；  

精密度：6次平行测定RSD=1.8%（1.0μg/L标样）；  

稳定性：连续测定6h荧光强度RSD=3.2%。  

2.干扰消除效果  

硫脲-抗坏血酸对常见干扰离子的掩蔽效果：  

干扰离子浓度（mg/L）荧光强度抑制率（%）加掩蔽剂后抑制率（%）  

Cu²⁺10-15.61.2  

Ni²⁺5-12.50.8  

As³⁺2-8.30.5  

结论：混合掩蔽剂可将干扰降至±2%以内4。  

3.实际样品分析  

（1）化妆品基质  

某品牌去屑香波检测结果：  

汞含量：0.032±0.002mg/kg（n=3）；  

加标回收率：95.6%-102.8%（加标水平0.1mg/kg）；  

比对实验：与ICP-MS测定值相对偏差4.2%5。  

（2）水质样品  

地表水汞测定（SL327.2-2005方法验证）：  

检出限0.008μg/L，符合国标要求；  

实际样品加标回收率92.3%-98.7%。  

四、结论  

本研究建立的冷蒸气发生-原子荧光光谱法具有以下优势：  

1.高灵敏度：检出限0.005μg/L，满足痕量汞检测需求；  

2.抗干扰强：硫脲-抗坏血酸有效消除重金属离子干扰；  

3.适用广：适用于化妆品、食品、水质等复杂基质。  

建议推广应用于日常质量控制，尤其适合基层实验室批量样品分析。  

关键词：冷蒸气发生；原子荧光光谱法；痕量汞；样品前处理；干扰消除  

参考文献  

[1]GB5009.17-2021食品安全国家标准食品中总汞及有机汞的测定[S].  

[2]GB/T36384-2018无机化工产品中汞的测定原子荧光光谱法[S].  

[3]唐莲仙,等.冷原子荧光光谱法测定化妆品中汞[J].中国测试技术,2007,33(1):133-135.  

[4]毛艳,等.硫脲、抗坏血酸对原子荧光测定砷的影响[J].分析仪器,2020(5):95-99.