学习情境17 硒的测定（课件）-《水环境监测》同步教学（化学工业出版社）

硒的测定 ——石墨炉原子 吸收分光光度法 一 预备知识 1.硒是一种非金属元素，是人和动物必需的微量元素，微量的硒具有防癌及保护肝脏的作用。但是如果人体吸收的硒过量，会导致中毒，引起胃肠功能紊乱。此外硒还会对大气、水体、土壤造成一定的污染。 天然水体中硒的分布主要取决于浸蚀的岩石类型和水的pH值。工业区和非工业区河流含硒量差别不大。pH值对河水含硒影响较大。例如在美国富硒铁的科罗拉多州，地表水pH值小于7时,含硒量几乎都低于1微克/升;而在pH值为7.8～8.2时,由于亚硒酸盐可氧化为易溶于水的硒酸盐,水中含硒就高于1微克/升,甚至高达400微克/升。废水中有时有亚硒酸根离子存在，在酸性条件下亚硒酸根离子还原为细颗粒状的元素硒。颜料和染料废水中含有硒化镉（CdSe）等硒化物。负二价形式的金属硒化物很难溶解。 一 预备知识 2.原子吸收仪器原理与组成结构 原子吸收光谱分析的基本过程： （1）用该元素的锐线光源发射出特征辐射； （2）试样在原子化器中被蒸发、解离为气态基态原子； （3）当元素的特征辐射通过该元素的气态基态原子区时，部分光被蒸气中基态原子吸收而减弱，通过单色器和检测器测得特征谱线被减弱的程度，即吸光度，根据吸光度与被测元素的浓度成线性关系，从而进行元素的定量分析。 一 预备知识 元素在燃烧器或者热解石墨炉中被加热原子化，成为基态原子蒸汽，对空心阴极灯发射的特征辐射进行选择性吸收。在一定浓度范围内，其吸收强度与试液中被的含量成正比。其定量关系可用郎伯-比耳定律， A= -lg I/I o= -lgT = KCL ， 式中I为透射光强度；I0为发射光强度；T为透射比；L为光通过原子化器光程(长度)，每台仪器的L值是固定的；C是被测样品浓度；所以A=KC。 原子吸收分光光度计的基本部件： 原子吸收分光光度计一般由四大部分组成，即光源（单色锐线辐射源）、试样原子化器、分光系统(单色仪)和数据处理系统（包括光电转换器及相应的检测装置以及显示系统），如下图： 一 预备知识 如下图： 一 预备知识 　原子化器主要有两大类，即火焰原子化器和电热原子化器。火焰有多种火焰，目前普遍应用的是空气—乙炔火焰。电热原子化器普遍应用的是石墨炉原子化器，因而原子吸收分光光度计，就有火焰原子吸收分光光度计和带石墨炉的原子吸收分光光度计。前者原子化的温度在2100℃～2400℃之间，后者在2900℃～3000℃之间。 火焰原子吸收分光光度计，利用空气—乙炔测定的元素可达30多种，若使用氧化亚氮—乙炔火焰，测定的元素可达70多种。但氧化亚氮—乙炔火焰安全性较差，应用不普遍。空气—乙炔火焰原子吸收分光光度法，一般可检测到PPm级（10－6），精密度1％左右。国产的火焰原子吸收分光光度计，都可配备各种型号的氢化物发生器（属电加热原子化器），利用氢化物发生器，可测定砷（As）、锑（Sb）、锗（Ge）、碲（Te）等元素。一般灵敏度在ng／ml级（10－9），相对标准偏差2％左右。汞(Hg)可用冷原子吸收法测定。 一 预备知识 　石墨炉原子吸收分光光度计，可以测定近50种元素。石墨炉法，进样量少，灵敏度高，有的元素也可以分析到pg／ml级。而且石墨炉的原子化效率接近100%，而火焰法的原子化效率只有1%左右；用石墨炉进行原子化时，基态原子在吸收区内的停留时间较长。 石墨炉原子吸收分光光度法测定水样中硒的原理是将试样或消解处理过试样直接注人石墨炉，在石墨炉中形成的基态原子对特征电磁辐射产生吸收将测定的试样吸光度与标准溶液的吸光度进行比较，确定试样中被测元素的浓度。 二 实训准备 准备事宜 名 称 方 法 样品的采集和保存 　 水样采集在聚乙烯瓶内。分析硒总量时，采集后立即加硝酸（1）至pH1~2.正常情况下，每1000ml样品中加入2ml硝酸(1)。常温下，可保存半年。 准备事宜 名 称 方 法 实训试剂 　 　 　 1 硝酸 ρ =1. 42g/mL，优级纯 2 硝酸 ρ =1. 42g/mL 3 载气 氢气，纯度不低于99.99% 4 硝酸溶液 量取50ml 硝酸(2)于50ml水中。 1+1 5 硝酸溶液 量取10ml优级纯硝酸(1)于490ml水中。 1+49 6 硝酸溶液 量取1ml优级纯硝酸(1)于499ml水中。 1+499 二 实训准备 准备事宜 名 称 方 法 　 实训试剂 　 7 硒粉 高纯，99. 99% 8 硒标准储备液: 1 000 mg/L 称取硒粉(7)1.0000g，用优级纯硝酸(2)溶解，必要时加热，直到完全溶解转移入1000ml容量瓶中，用去离子水稀释至1000ml。 9 硒标准使用液: ρ =0.4g/mL 用硝酸溶液（6）稀释硒标准储备液配置。 1