1、原子吸收光谱法测定镉的进展摘要:原子吸收光谱法（英语：atomicabsorptionspectroscopy，AAS） ，又称原子吸收分光光度法，是一种根据特定物质基态原子蒸气对特征辐射的吸收来对元素进行定量分析的方法。本文评述了国内应用原子吸收光谱法测定镉的进展情况，阐明利用火焰原子吸收光谱法，石墨炉原子吸收光谱法和氢化物发生原子吸收法测定镉的方法。 关键词:原子吸收光谱法；镉；测定；进展 中图分类号： O433 文献标识码： A 随着科技的发展，镉广泛应用于电镀、颜料、塑料稳定剂、合金、电池、橡胶等行业。由于镉元素在环保、食品分析以及医学研究中被测定为毒性元素，当土壤受到有色金属采选、冶
2、炼以及电镀、染料、电池等工业废弃物污染后，含镉量会异常增高，直接影响人类和动、植物的安全，因此深入研究各种样品中镉含量的分析方法，对指导工农业生产和保护环境都有重要的意义。 一、火焰原子吸收光谱法 常规的原子吸收法(FAAS)受雾化效率和气体的稀释作用等因素的影响，常使痕量样品的分析产生困难，为改善其灵敏度，扩大其应用范围，FAAS往往与多种技术相联用，原子捕获法是一种在火焰中浓缩待测原子并改善火焰原子光谱灵敏度的新技术。有专家采用双缝石英管原子捕集与释放装置，测定地表水和泉水中痕量镉可使灵敏度比常规火焰原子吸收法提高 2个数量级，检出限为 2.2310-5gmL-1。为了提高火焰原子吸收光谱
3、法的灵敏度和抗基体干扰能力，常采用液液萃取分离、吸附和离子交换分离法和共沉淀分离富集法等分离技术对样品进行预处理。二、石墨炉原子吸收光谱法 石墨炉原子吸收光谱法测定镉具有很高的灵敏度，但由于镉是易挥发元素(灰化温度 250)，在实际样品的分析中，基体干扰比较严重。因此，选择合适的基体改进剂是消除干扰、提高灵敏度的有效手段。毛露田等介绍了使用硝酸钯作基体改进剂后，灰化温度可以提高到 900。如环境废水中锰、铬、镍、铜、钴、锌等共存元素干扰严重，专家验证使用 100mgL-1铁作为基体改进剂，测定了废水中的痕量镉，重现性良好，回收率为 94%105%，相对标准偏差为 5.92%7.42%。采用柠檬
4、酸、酒石酸消除了食盐基体对测定镉的干扰，原子化温度降低了 300350，信背比提高了 12.215.4 倍，精密度为 2.7%和 3.9%，回收率分别为92.0%107.0%和 95.0%105.0%。对氯化钠等基体的干扰，常用的基体改进剂还有硝酸、重铬酸钾、金属镍、铯、镧、磷酸二氢铵、硝酸铵、氯铂酸等，有专家使用钴和硝酸镁一起作基体改进剂，石墨炉测定了桃叶中的镉，回收率为 97.0%，相对误差为 6.0%。 石墨炉原子吸收光谱法虽然是一种灵敏的分析方法，但当样品组成复杂或含镉量甚微时，仍需借助分离技术，方能进行准确测定，有专家利用表面活性剂 TritonX-100和络合剂 1-(2-吡啶偶氮
5、)2-萘酚(PAN)在pH=8.5时对镉进行浊点萃取，并以石墨炉原子吸收光谱法测定富胶束相中的镉，在最佳条件下，镉的富集倍数为 50倍，萃取率达到最大值98%，检出限为 5.9ng/L，相对标准偏差为 2.1%，该法用于环境样品中痕量镉的富集测定，结果令人满意。 由于悬浮液进样结合了液体进样和固体进样的优点，具有试样无须完全消解，液体试样导入系统基本上可用作悬浮液进样，以及悬浮液进样可能用水溶液标准样正，所以悬浮液进样技术已成为原子光谱分析中一种比较普遍采用的固体进样方法。如何制得均匀稳定的悬浮液是该技术的关键之一，选择合适的悬浮稳定剂是行之有效的办法，琼脂、黄原胶、TrionX-100、GB
6、P-1 树脂、50%甘油是常用的悬浮剂，琼脂稳定时间较长，效果较好。专家曾以琼脂为悬浮剂，NH4H2PO4 作基体改进剂，将粒度为 300目的土壤粉末制成悬浮液，利用氘灯扣背景、斜坡升温程序，测定了土壤中的镉，镉的检出限为 1.7610-11gmL-1，回收率为93.0%109.0%，相对标准偏差为 4.2%7.8%。由于样品未经消化处理，存在大量的伴生组分，严重影响待测元素的测定，为了有效减少基体干扰，需要采用基体改进技术。有专家以草酸作稳定剂，PbCl2 作基体改进剂，将土壤粉末制成 pH=10的悬浮液，用石墨炉原子吸收法测定了土壤中的镉。有专家采用自制的石墨炉微量固体进样装置，结合 Lv
7、ov 平台、基体改进剂以及预热时通报入空气、斜坡升温等技术，直接测定了部分植物、粮食、土壤与沉积物中的痕量镉，初步解决了上述试样测定中的基体干扰、背景扣除等疑难问题，标样测定取得了满意的结果，变异系数 6.2%11.0%，回收率 93.0%105.有专家使用德国耶拿分析仪器股份有限公司的 ZEEnit600型原子吸收光谱仪，采用最先进的横向加热技术和热解涂层石墨管及固体进样石墨舟，直接固体进样石墨炉原子吸收法测定了塑料中的镉，测定微克级和毫克级固体样品的精密度在1.9%14.8%之间，方法简便、快捷，同时避免样品的稀释以及试剂的交叉污染。将原子化器表面进行处理，可以改善分析性能，延长石墨管的寿
8、命。 在常规的石墨炉中存在严重的不等温效应，成为产生基体干扰的主要原因，石墨炉探针原子化技术能很好地解决这个问题。石墨炉探针原子化技术是石墨探针在石墨炉达到了稳定温度状态后才插入石墨炉内，升温速率快，避免了管内的不等温效应，能使试样在恒温环境下解离，避免了原子化时气相干扰，具有原子化效率高，基有干扰少，灵敏度高等优点。 三、氢化物发生原子吸收光谱法 氢化物发生作为原子光谱中的一种高效分离富集和进样技术而得到人们的重视和广泛研究，有专家首先用断续流动分析系统对在硫脲和钴存在下镉的蒸气发生进行研究并建立了冷蒸气原子吸收法测定镉，其检出限(DL)为 0.008ng/mL，相对标准偏差为 1.12%。
9、有专家在盐酸介质中镍和硫脲存在下硼氢化钾与镉在雾化器喷口处反应生成原子蒸气，然后直接进入石英 T形管中用原子吸收法测定，该方法减少了镉蒸气在水溶液和传输过程中的损失，提高了灵敏度和精密度，镉的检出限(K=3，n=11)为 21ngL-1，对 10gL-1 标准溶液进行 11次平行测定，其相对标准偏为 3.2%，对烟叶样品进行回收试验，回收率为94.0%104.0%。有专家利用硼氢化钾盐酸铁氰化钾盐酸羟胺产生镉蒸气反应体系，室温下原子吸收法测定食品中痕量镉，相对标准偏差小于 5.6%，方法回收率为 96.6%101.6%。到目前为止氢化物发生石墨炉原位富集方法可能是氢化物的气相富集技术在原子吸收
10、光谱中应用最为成功的例子，由于这种富集方法是把氢化物送入一个预热的石墨管中，氢化物热分解沉积，吸附富集，用于富集的石墨管也是原子化器，因此不存在氢化物在富集后与原子化开始之前的损失问题，可以大大改善富集测定的检出限，再加上用石墨管加热方式，原子化时石墨管在瞬间可以升到 2000以上高温，使得原子化时氢化物元素之间的气相干扰减轻或消除。InfanteH.G 等在双十二烷基二甲基溴化铵的泡沫溶液中用NaBH4与样品溶液中的镉反应生成镉化氢(CdH2)，把 CdH2捕集在 150预热的涂钯石墨 Lvov 平台上，1600原子化并记录瞬间吸收信号，检出限(DL)达 ngL-1级(如用 1.4mL镉样、检出限为 60ngL-1)。对1.4mL500ngL-1的镉溶液连续十次重复测定 RSD为 1.7%。在泡沫介质中生成的易分解 CdH2，捕集在 150涂钯平台上，能很方便地预富集镉，从而提高了用原子吸收光谱法测定的镉灵敏度。 参考文献: 1李安模，魏继中.原子吸收及原子荧光光谱分析M.北京科学出版社，2002，133，142. 2王喜全.石墨炉原子吸收光谱法测定废水中痕量镉J.理化检验化学分册，2006，42(5):370-371.
