水處理劑聚氯化鋁屬無機高分子混凝劑

儀器

北京吉天AFS-930原予熒光光度計，具砷特種空心陰很燈（北京有色金屆研究院）。

很純水機(美國PALI，公司，型號JPurelab Classic UV)

試劑：

砷標準溶液(p(As) =0:00mg/L)，購自國家標準物質研究中心。

砷的標準使用液(50.0 pg/L)：精確吸取IO.OO mL砷標準溶液(1.2．I)于IOOm镕量瓶中，用 很純水定容至刻度。

硝酸（p= 1.42 g/mL），優級純。

鹽酸(p=1.19 g/mL)，優級純。

硫脲,抗壞血酸溶液：稱取1009硫脲（分析純）加約80mL純水，加熱溶解，冷卻后加入10.0g 抗壞血酸（分析純），并使之溶解，以純水定容至lOOmL．

硼氫化鉀溶液(20 g/L)：稱取2gKOH（優級純）溶于200ml純水中，加入209硼氫化鉀（分析純），并使之溶解，以純水定容至1000mL。

實驗條件

儀器條件

根據儀器性能調至如下蛀佳工作狀態：光電倍增管負高壓：270V，燈電流：80 mA，原子化器 加熱溫度：200℃，原子化器高度：8 mm，載氣（氬氣）壓強：0.02 MPa，載氣流量：400 mUmin， 屏蔽氣流量：800mUmin。

測量條件

測量方式：Std.Curve,讀數方式：Peak.Area,分析樣液注入量：0.5mL,讀數時間：7s，延遲時間：2s。

樣品預處理

準確稱取19聚氯化鋁樣品于消化管中，加入3.00 mL很純水和3.0 mL濃硝酸溶液，在恒溫消解儀（不能高于200℃）加熱消解至消化液澄清為止。稍冷后，用少量水洗滌消化管，再加熱并趕酸， 當消解液剩下3.0 mL左右時，取下放冷，用很純水將消化液轉入50 mL比色管中，用很純水定容。 準確移取消化液IO.O mL于25.0 mL比色管中，加入1ml硫脲一抗壞血酸(1.25)溶液后待測，同時做空白試驗。

測定

準確移取砷的標準使用液(1.2.2)10mL于25.0mL比色管中，加入lmL硫脲,抗壞血酸(1.2.5) 溶液,用自動配制標準溶液法以此50ltg/L砷標準應用液作為母液，配制成0.00、10.OO、20.00、30.00、 40.00、50.00pg/L的標準系列，同時以自動進樣法測定各點熒光強度值，較后扣除標樣空白值后繪制成砷濃度一熒光強度標準曲線圖。

樣品測定：以自動進樣的方式分別吸取試劑空白和已作樣品預處理的聚氯化鋁樣品0.5mL（與標準加入量相同），分別測定試劑和樣品溶液熒光強度值，然后根據熒光強度一濃度工作曲線，樣品稀釋倍數計算出聚氯化鋁樣品中砷的含量。

實驗結果

方法的精密度

以某自來水廠水處理劑聚氯化鋁為樣本，樣本先經加標然后消化處理后分別制各成砷含量低、中、高3種試樣，每種濃度平行測定6次，相對標準偏差結果見表l。

方法的準確度

將水處理劑聚氯化鋁樣品混勻，制成3份均勻性良好的試樣，分別加入不同的砷標準溶液，制成低、中、高濃度的加標試樣，水樣經消化處理后每種加標試樣平行測定6次，計算加標回收率。

檢出限和線性

在上述實驗條件及儀器條件下，砷濃度在0-50.0Lg/L范圍內線性關系良好相關系數r>0.999。 根據國際理論與應用化學聯合會(IUPAC)對檢出限的定義，“檢出限”根據能以適當置信度被檢出的較小測定值信號XL求得：XL=XB+ KSB，式中XB是空白樣品多次測定的平均值，SB是空白測定 值的標準偏差，K是所需置信度選定的系數，一般取值為3。根據這一要求，AFS-930原子熒光光 度計工作站設定了檢出限分析操作系統，通過運算，砷的檢出限為0.36yg/L，若以取19聚氯化鋁樣品進行消解，消化處理后定容至50mL分析算，則原子熒光法檢測水處理劑聚氯化鋁的較低檢出濃 度為0.018yg/g。

方法的實際應用

應用原予熒光法隨機對中山市內多間自來水廠的水處理劑聚氯化鋁試樣中的砷進行檢測，其中 液體的水處理劑聚氯化鋁20份、固體的水處理劑聚氯化鋁10份，全部為1類聚氯化鋁（聚氯化鋁按用途分丸二類：I類供生活飲用水用：2類供工業用水、廢水和污水用），結果分布如表3所示。 表3 I類聚氯化鋁試樣中砷的含量分布

討論

硼氫化鉀濃度的選擇：

硼氧化鉀作為反應體系中的還原劑，是氫化物一原予熒光法中較重要的試劑‘劉，其濃度變化直接 影響砷的熒光強度，在本方法試驗中共選擇了0 5%．15%的硼氫化鉀溶液進行試驗，試驗結果表明， 硼氫化鉀濃度為0.5%時，砷標準曲線線性關系欠佳，相關系數r<0.9900，無法進行樣品的測定；在1% - 2%范圍內，隨著硼氫化鉀濃度的增加，還原能力逐漸增強，砷的熒光強度值不斷增大，隨后熒 光強度值隨硼氧化鉀濃度的增加反而逐漸降低。其原因是硼氫化鉀濃度低，則還原能力不足，反應速度慢，熒光強度值低，且熒光信號不穩定：硼氫化鉀濃度過高，在實驗過程中產生大量的氫，稀 釋了所產生的氫化物，又導致熒光強度降低。因此，應用原子熒光法檢測水處理劑聚氯化鋁中砷實驗選擇硼氫化鉀溶液濃度值為2%( 20g/L)。

反應時間對測定的影響：

砷的化合物有三價和五價兩種狀態存在，應用原子熒光法檢測水處理劑聚氯化鋁中砷，以濕式消化法對水處理劑聚氯化鋁進行消解預處理之后，加入鹽酸和硫脲．抗壞血酸溶液的目的是將消解液中的五價砷還原為三價的砷，三價的砷與硼氫化鉀反應生成AsH3后再經檢定。故此，通過實驗確 定反應的較佳時間非常重要。實驗中配制一定濃度的試樣經濕式消化后加入鹽酸和硫脲．抗壞血酸溶液搖勻后待檢，每隔15分鐘檢測一次熒光強度，歷時三小時，實驗結果表明，在反應的1小時內熒光 強度隨著反應時間的增加而增大，當達到60分鐘時熒光強度值達到較大值，并且在60分鐘-120分鐘 內熒光強度保持在較穩定的水平，120分鐘過后強度開始下降。顯然這是由于當反應時間不夠時，消 解液中的五價砷還未完全轉換為三價砷，熒光強度偏低；而當反應時間過長，還原劑濃度漸降后， 三價砷又會被氧化為五價，導致熒光強度下降。所以應用原子熒光法檢測水處理劑聚氯化鋁中砷時，加入鹽酸和硫脲．抗壞血酸溶液后搖勻應待放置一小時后才上機測定，上機測定應限制在往后的一小時內完成。

載氣與屏蔽氣流量的選擇：

載氣與屏蔽氣流量是影響原子熒光法檢測水處理劑聚氯化鋁中砷的重要因素。過高的載氣流量會稀釋了氫化物的濃度，使熒光強度變?。哼^低的流量則難以迅速將氫化物帶入原子化器中。屏蔽 氣是保護性氣體，阻止空氣進入原子團，防止熒光淬滅，其流量對測定的也有影響。本實驗選擇載氣流量為400ml/min，屏蔽氣流量為800ml/min。

反應介質的鹽酸濃度的選擇：

反應介質的鹽酸濃度以5%HCI為宜，蜂高較穩定。實驗表明，過低濃度的反應介質則出現雙頭峰，熒光強度下降。反應介質的鹽酸濃度過高，反應過于劇烈，產生大量氣泡，且空白增大，噪聲增大，氫火焰不穩定，塌后造成結果不穩定。

本文摘自《職業與健康》，作者：馮銀鳳、丁麗燕等人