石墨炉原子吸收光谱仪测定水中可溶性Ba含量

随着地理和地质的变化以及污染的因素，水的质量有着很大的变化。因此，无论是消费用水还是工业用水，了解水的金属含量变得极其重要。

钡是一种有毒元素,其可溶性钡盐对生物体有较大的毒性,在环境中积累将造成一定程度的污染。随着工业生产的快速发展,钡盐被广泛地应用于石油、颜料、搪瓷、玻璃、橡胶、杀虫剂等化学工业以及机械制造和金属加工行业。因而生产过程中向环境中排放的含钡废水、废弃物也随之增加,环境污染日益加重，而水中可溶性钡化合物具有毒性，食入可溶性钡化合物会引起钡中毒，中毒症状有呕吐、绞痛、腹泻、心跳变缓且不规律、短暂的血压升高、痉挛性的震颤和肌肉麻痹。

我国国家标准《地表水环境质量标准》(GB3838－2002)对特定项目Ba含量的标准限值为0.7mg/L。目前测定水中Ba的常用方法有多种，其中石墨炉原子吸收法（HJ602-2011）因其简便、快捷、灵敏度高等优点，作为水中总钡和可溶性钡含量检测的shou选方法。

方法原理 

将含钡的水质样品及水质标准样品（GSB07-3179-2014）和（BY400006）用硝酸定容后，注入到石墨炉原子化器中，在石墨管内经高温原子化，其基态原子对空心阴极灯发射的特征谱线553.6nm产生选择性吸收，其吸光度值与钡的质量浓度成正比。

仪器及试剂 

仪器

●双光束原子吸收分光光度计：SP-3803AA

●Ba空心阴极灯（上海光谱仪器有限公司）

试剂

●Ba的标准储备液,浓度为1000μg/mL（上海市计量测试研究院）。

●Ba的标准中间液,浓度为10μg/mL：取Ba标准储备液（3.2.1）1mL于100mL容量瓶中，用硝酸溶液（3.2.4）定容至刻度。

●Ba的标准使用液，1000 ng/mL：取Ba标准中间液（3.2.2）10mL于100mL容量瓶中，，用硝酸溶液（3.2.4）定容至刻度。

●硝酸溶液：1+99

●去离子水，由纯水机制得

●硝酸钙溶液：ρ（Ca）=500mg/L

●称取2.95g硝酸钙[Ca(NO₃)2·4H₂O]，用硝酸溶液（3.2.4）溶解并稀释定容至1000mL，混匀。

仪器参数 

灯电流：8mA

光谱带宽：0.2nm

波长：553.60nm

进样量：标准溶液及样品20μL

石墨管：热解涂层石墨管（涂钨）

计算方式：峰高

升温参数：经优化测试，升温参数见下表

表1 Ba石墨炉升温参数

样品制备 

●样品采集后用抽滤装置过滤，弃去初始的滤液。收集100mL滤液于样品瓶中，准确量取40.0mL于50mL容量瓶中，用硝酸钙溶液定容至刻度，摇匀，待测。

●标准样品由坛墨质检-标准物质ZX采购。临用前小心打开安瓿瓶,用2mL干燥洁净移液管从各安瓿瓶中准确量取2mL浓样至250mL容量瓶中,用硝酸溶液定容至刻度,再从中取10mL至100mL容量瓶中,用硝酸溶液定容至刻度混匀后立即使用。

●同时取同等体积的硝酸溶液，做空白样品。

试样分析 

标准曲线

●工作曲线的配置：吸取Ba标准使用液0、1、2、3、4mL于100.0mL容量瓶中，用硝酸溶液定容至刻度，摇匀，此溶液中含Ba分别为：0.0、10.0、20.0、30.0、40.0ng/mL。

●标准曲线：0.0、10.0、20.0、30.0、40.0ng/mL，1％HNO₃介质。

●吸光度与钡浓度的线性回归方程：A＝0.006846C+0.0092；相关系数R＝0.99942

●钡的空白积分吸光值的标准偏差为0.00156，钡的检出限为0.68361ng/mL。

图1.钡的标准曲线

样品测定 

在ZJ分析条件下对水质样品中的钡进行测定，并做加标回收实验，结果如下：

表2 水质样品分析结果

水质标准样测定 

在ZJ条件下对水质标准物质进行分析，选择了2种水质成分分析标准物质进行方法验证，测试结果及精密度结果为考察此方法的准确度和可靠性，各标准物质的测试结果与标准值吻合，标准物质测定结果列于表3中：

表3.标准物质测定值与标准值比较（单位：mg/L）

结论 

由以上结果表明石墨炉测钡检出限为0.68361ng/mL，该方法具有良好的重现性，精密度为2.1％～3.18％；回收率高，完全满足水质检测中可溶性钡的测定。

注：

1、试样中钙的浓度大于5mg/L时，对钡的测定产生正干扰。当注入原子化器中钙的浓度为100mg/L-300mg/L时，钙对钡的干扰不随钙浓度变化而变化，根据钙的干扰特征，加入化学改进剂硝酸钙（3.2.6）既可以消除记忆效应又能提高测定的灵敏度，本测试样品中钙含量较低可忽略不计，因此未加基改。

2、钡是高温元素，在普通石墨管中易形成难解离的碳化钡，引起记忆效应，使测定灵敏度很低。建议用优质的热解涂层石墨管或钨、镧等金属涂层石墨管，每一个样品分析后应高温空烧石墨管至干净状态。