水中汞测定冷原子吸收法方法验证

XXXXX-XXX

检测分析方法验证报告

XXXXX字〔2014〕第XX号

水中的总汞

验证人员: 审核人员: 验证日期:

XXXXXXXXXXX

声 明 事 项

1. XXXXXX。 2. XXXXXXX。 3. XXXXXXX。 4. XXXXXX。

项目名称:冷原子吸收分光光度法测定水的中总汞

负责科室:XXX

项目负责人:XXX

参加人员:XXX

报告编写人:XXX 审核: 审定:

冷原子吸收分光光度法测定水的中总汞

警告:重铬酸钾、汞及其化合物毒性很强,操作时应加强通风,操作人员应佩戴防护器具,避免接触皮肤和衣物。

1 适用范围

《水质 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法》(HJ 597-2011)规定了测定水中总汞的冷原子吸收分光光度法。

本标准适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中总汞的测定。若有机物含量较高,本标准规定的消解试剂最大用量不足以氧化样品中有机物时,则本标准不适用。

采用高锰酸钾-过硫酸钾消解法,当取样量为100ml 时,检出限0.02µg/L,测定下限为0.08µg/L;当取样量为200ml时,检出限为0.01µg/L,测定下限为0.04µg/L。

2 方法原理

在加热条件下,用高锰酸钾和过硫酸钾在硫酸-硝酸介质中消解样品;或用溴酸钾-溴化钾混合剂在硫酸介质中消解样品;或在硝酸-盐酸介质中用微波消解仪消解样品。消解后的样品中所含汞全部转化为二价汞,用盐酸羟胺将过剩的氧化剂还原,再用氯化亚锡将二价汞还原成金属汞。在室温下通入空气或氮气,将金属汞气化,载入冷原子吸收汞分析仪,于253.7nm波长处测定响应值,汞的含量与响应值成正比。

3 试剂和材料

除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂,实验用水为去离子水。

3.1重铬酸钾(K2Cr2O7):优级纯。

3.2浓硫酸:ρ(H2SO4)= 1.84 g/ml,优级纯。 3.3浓盐酸:ρ(HCl)= 1.19 g/ml,优级纯。 3.4浓硝酸:ρ(HNO3)= 1.42 g/ml,优级纯。 3.5硝酸溶液:1+1

量取100ml浓硝酸,缓慢倒入100ml水中。

3.6高锰酸钾溶液:ρ(KMnO4)= 50g/L

称取 50 g高锰酸钾(优级纯)溶于少量水中。然后用水定容至1000ml。 3.7过硫酸钾溶液:ρ(K2S2O8)= 50 g/L

称取50g过硫酸钾溶于少量水中。然后用水定容至1000 ml。 3.8盐酸羟胺溶液:ρ(NH2OH·HCl)= 200g/L

称取200g盐酸羟胺溶于适量水中,然后用水定容至1000 ml。该溶液常含有汞,应提纯。

3.9氯化亚锡溶液:ρ(SnCl2)= 200g/L

称取20g氯化亚锡于干燥的烧杯中,加入20ml浓盐酸,微微加热。待完全溶解后,冷却,再用水稀释至100ml。若含有汞,可通入氮气或空气去除。 3.10重铬酸钾溶液:ρ(K2Cr2O7)= 0.5g/L

称取0.5g重铬酸钾溶于950ml水中,再加入50ml浓硝酸。 3.11汞标准贮备液:ρ(Hg)= 100mg/L

称取置于硅胶干燥器中充分干燥的0.1354g氯化汞(HgCl2),溶于重铬酸钾溶液后,转移至1000ml容量瓶中,再用重铬酸钾溶液稀释至标线,混匀。也可购买有证标准溶液。

3.13汞标准使用液Ⅰ:ρ(Hg)= 0.1mg/L

量取1.00ml汞标准贮备液至1000ml容量瓶中。用重铬酸钾溶液稀释至标线,混匀。室温阴凉处放置,可稳定100d左右。 3.14稀释液

称取0.2g重铬酸钾溶于900ml水中,再加入27.8ml浓硫酸,用水稀释至1000ml。 3.15仪器洗液

称取10g重铬酸钾溶于9L水中,加入1000ml浓硝酸。

4 仪器和设备

4.1 氢化物发生装置 4.2 冷原子吸收分光光度仪。 4.2 可调温电热板或高温电炉。

4.3 恒温水浴锅:温控范围为室温~100℃。

4.4 样品瓶:500ml、1000ml,硼硅玻璃或高密度聚乙烯材质。 4.5 一般实验室常用仪器和设备。

5 样品

5.1 样品的采集和保存

采集水样时,样品应尽量充满样品瓶,以减少器壁吸附。采样后应立即使用浓盐酸对水样进行固定,固定后水样的pH值应小于1。 5.2 试样的制备——高锰酸钾-过硫酸钾消解法

5.2.1 样品摇匀后,量取100.0ml样品移入250ml锥形瓶中。若样品中汞含量较高,可减少取样量并稀释至100ml。

5.2.2 依次加入2.5ml浓硫酸、2.5ml硝酸溶液和4ml高锰酸钾溶液,摇匀。若15min内不能保持紫色,则需补加适量高锰酸钾溶液,以使颜色保持紫色,但高锰酸钾溶液总量不超过30ml。然后,加入4ml过硫酸钾溶液。 5.2.3 插入漏斗,置于沸水浴中在近沸状态保温1h,取下冷却。

5.2.4 测定前,边摇边滴加盐酸羟胺溶液,直至刚好使过剩的高锰酸钾及器壁上的二氧化锰全部褪色为止,待测。 5.3 空白试样的制备

用水代替样品,按照5.2步骤制备空白样,并把采样时加的试剂量考虑在内。

6 分析步骤

6.1 仪器调试

按照仪器说明书进行调试。

表1仪器测量条件

项目 灯电流(mA) 测定波长(nm) 狭缝(nm) KBH4 载液 溶液酸度 原子化温度

参数 1 253.7 0.2 7.5 1% H2SO4 0.5% HNO3 室温

6.2 校准曲线的绘制

6.2.1 分别量取0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00和5.00ml汞标准使用液Ⅰ,于100ml容量瓶中,用稀释液定容至标线,总汞质量浓度分别为0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00 和5.00μg/L。

6.2.2 将上述标准系列依次泵入氢化物发生装置中,由低浓度到高浓度测定响应值。以零浓度校正响应值为纵坐标,对应的总汞质量浓度(μg/L)为横坐标,绘制校准曲线。 6.3 测定

测定水样时,将待测试样按照6.2.2测定。 6.4 空白试验

按照与试样测定相同步骤进行空白试样的测定。

7 标准曲线绘制及结果计算与表示

7.1标准曲线绘制

按照本实验方法,线性方程为y=0.007x+0.0003,线性相关系数为0.9995;曲线图如下:

7.2结果计算与表示

样品中总汞的质量浓度ρ(μg/L),按照公式(1)进行计算。

(ρ1-ρ0)⨯V0V1+V2

ρ=⨯

V

V1

(1)

式中:

ρ ——样品中总汞的质量浓度,μg/L;

ρ1 ——根据校准曲线计算出试样中总汞的质量浓度,μg/L; ρ0 ——根据校准曲线计算出空白试样中总汞的质量浓度,μg/L; V0 ——标准系列的定容体积,ml; V1 ——采样体积,ml;

V2 ——采样时向水样中加入浓盐酸体积,ml; V ——制备试样时分取样品体积,ml。

8 检出限测定

使用浓度为0.05μg/L的标样,平行测定11次,取St(10,0.99)为其检出限。检出限为0.009μg/L,测定结果见下表:

方法检出限的计算

分析日期:2014年X月X日

检出限测定结果

说明:1、测定均值X的计算公式:=

Xi∑i

1

n

n

(Xi∑i

1

n

-)2

2、标准偏差S计算公式: S=

n-1

计算出总汞的检出限为0.009 μg/L,低于HJ 597-2011中的检出限0.01 μg/L。

9 精密度与准确度

9.1精密度

对一水样分别进行7次测定,相对标准偏差为6.7。具体精密度测定结果见下表:

精密度测定结果

分析测试方法名称:冷原子吸收光度法测定水中的总汞 测定试样名称: 自采水样

试 样 来 源: 自采 保存方法:盐酸酸化 试样配制或样品采集日期: 2014.X.X

试样测定结果

说明:

1、测定均值X计算公式为:X=

∑X

i=1

n

i

n

n

2

2、标准偏差S计算公式为:S

=

i=1

∑Xi-Xn-1

3、变异系数V计算公式:RSD=S⨯100%

X

9.2准确度

对一实际样品进行7次加标回收率测定,加标回收率在95.0%-105.0%之间,满足加标回收率要求,具体测定结果见下表:

准确度测定结果

分析测试方法名称:冷原子吸收光度法测定水中的总汞 测定试样名称: 自采水样

试 样 来 源: 自采 保存方法:盐酸酸化 试样配制或样品采集日期: 2014.X.X

测定结果

加标回收率=

加标试样测定值-试样测定值

⨯100%

加标量

10 注意事项

10.1 试验所用试剂(尤其是高锰酸钾)中的汞含量对空白试验测定值影响较大。

因此,试验中应选择汞含量尽可能低的试剂。

10.2 在样品还原前,所有试剂和试样的温度应保持一致(

10.3 汞的测定易受到环境中的汞污染,在汞的测定过程中应加强对环境中汞的控制,保持清洁、加强通风。

10.4 汞的吸附或解吸反应易在反应容器和玻璃器皿内壁上发生,故每次测定前应采用仪器洗液将反应容器和玻璃器皿浸泡过夜后,用水冲洗干净。 11参考文献

水质 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法 HJ 597-2011

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XXXXX-XXX

检测分析方法验证报告

XXXXX字〔2014〕第XX号

水中的总汞

验证人员: 审核人员: 验证日期:

XXXXXXXXXXX

声 明 事 项

1. XXXXXX。 2. XXXXXXX。 3. XXXXXXX。 4. XXXXXX。

项目名称:冷原子吸收分光光度法测定水的中总汞

负责科室:XXX

项目负责人:XXX

参加人员:XXX

报告编写人:XXX 审核: 审定:

冷原子吸收分光光度法测定水的中总汞

警告:重铬酸钾、汞及其化合物毒性很强,操作时应加强通风,操作人员应佩戴防护器具,避免接触皮肤和衣物。

1 适用范围

《水质 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法》(HJ 597-2011)规定了测定水中总汞的冷原子吸收分光光度法。

本标准适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中总汞的测定。若有机物含量较高,本标准规定的消解试剂最大用量不足以氧化样品中有机物时,则本标准不适用。

采用高锰酸钾-过硫酸钾消解法,当取样量为100ml 时,检出限0.02µg/L,测定下限为0.08µg/L;当取样量为200ml时,检出限为0.01µg/L,测定下限为0.04µg/L。

2 方法原理

在加热条件下,用高锰酸钾和过硫酸钾在硫酸-硝酸介质中消解样品;或用溴酸钾-溴化钾混合剂在硫酸介质中消解样品;或在硝酸-盐酸介质中用微波消解仪消解样品。消解后的样品中所含汞全部转化为二价汞,用盐酸羟胺将过剩的氧化剂还原,再用氯化亚锡将二价汞还原成金属汞。在室温下通入空气或氮气,将金属汞气化,载入冷原子吸收汞分析仪,于253.7nm波长处测定响应值,汞的含量与响应值成正比。

3 试剂和材料

除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂,实验用水为去离子水。

3.1重铬酸钾(K2Cr2O7):优级纯。

3.2浓硫酸:ρ(H2SO4)= 1.84 g/ml,优级纯。 3.3浓盐酸:ρ(HCl)= 1.19 g/ml,优级纯。 3.4浓硝酸:ρ(HNO3)= 1.42 g/ml,优级纯。 3.5硝酸溶液:1+1

量取100ml浓硝酸,缓慢倒入100ml水中。

3.6高锰酸钾溶液:ρ(KMnO4)= 50g/L

称取 50 g高锰酸钾(优级纯)溶于少量水中。然后用水定容至1000ml。 3.7过硫酸钾溶液:ρ(K2S2O8)= 50 g/L

称取50g过硫酸钾溶于少量水中。然后用水定容至1000 ml。 3.8盐酸羟胺溶液:ρ(NH2OH·HCl)= 200g/L

称取200g盐酸羟胺溶于适量水中,然后用水定容至1000 ml。该溶液常含有汞,应提纯。

3.9氯化亚锡溶液:ρ(SnCl2)= 200g/L

称取20g氯化亚锡于干燥的烧杯中,加入20ml浓盐酸,微微加热。待完全溶解后,冷却,再用水稀释至100ml。若含有汞,可通入氮气或空气去除。 3.10重铬酸钾溶液:ρ(K2Cr2O7)= 0.5g/L

称取0.5g重铬酸钾溶于950ml水中,再加入50ml浓硝酸。 3.11汞标准贮备液:ρ(Hg)= 100mg/L

称取置于硅胶干燥器中充分干燥的0.1354g氯化汞(HgCl2),溶于重铬酸钾溶液后,转移至1000ml容量瓶中,再用重铬酸钾溶液稀释至标线,混匀。也可购买有证标准溶液。

3.13汞标准使用液Ⅰ:ρ(Hg)= 0.1mg/L

量取1.00ml汞标准贮备液至1000ml容量瓶中。用重铬酸钾溶液稀释至标线,混匀。室温阴凉处放置,可稳定100d左右。 3.14稀释液

称取0.2g重铬酸钾溶于900ml水中,再加入27.8ml浓硫酸,用水稀释至1000ml。 3.15仪器洗液

称取10g重铬酸钾溶于9L水中,加入1000ml浓硝酸。

4 仪器和设备

4.1 氢化物发生装置 4.2 冷原子吸收分光光度仪。 4.2 可调温电热板或高温电炉。

4.3 恒温水浴锅:温控范围为室温~100℃。

4.4 样品瓶:500ml、1000ml,硼硅玻璃或高密度聚乙烯材质。 4.5 一般实验室常用仪器和设备。

5 样品

5.1 样品的采集和保存

采集水样时,样品应尽量充满样品瓶,以减少器壁吸附。采样后应立即使用浓盐酸对水样进行固定,固定后水样的pH值应小于1。 5.2 试样的制备——高锰酸钾-过硫酸钾消解法

5.2.1 样品摇匀后,量取100.0ml样品移入250ml锥形瓶中。若样品中汞含量较高,可减少取样量并稀释至100ml。

5.2.2 依次加入2.5ml浓硫酸、2.5ml硝酸溶液和4ml高锰酸钾溶液,摇匀。若15min内不能保持紫色,则需补加适量高锰酸钾溶液,以使颜色保持紫色,但高锰酸钾溶液总量不超过30ml。然后,加入4ml过硫酸钾溶液。 5.2.3 插入漏斗,置于沸水浴中在近沸状态保温1h,取下冷却。

5.2.4 测定前,边摇边滴加盐酸羟胺溶液,直至刚好使过剩的高锰酸钾及器壁上的二氧化锰全部褪色为止,待测。 5.3 空白试样的制备

用水代替样品,按照5.2步骤制备空白样,并把采样时加的试剂量考虑在内。

6 分析步骤

6.1 仪器调试

按照仪器说明书进行调试。

表1仪器测量条件

项目 灯电流(mA) 测定波长(nm) 狭缝(nm) KBH4 载液 溶液酸度 原子化温度

参数 1 253.7 0.2 7.5 1% H2SO4 0.5% HNO3 室温

6.2 校准曲线的绘制

6.2.1 分别量取0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00和5.00ml汞标准使用液Ⅰ,于100ml容量瓶中,用稀释液定容至标线,总汞质量浓度分别为0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00 和5.00μg/L。

6.2.2 将上述标准系列依次泵入氢化物发生装置中,由低浓度到高浓度测定响应值。以零浓度校正响应值为纵坐标,对应的总汞质量浓度(μg/L)为横坐标,绘制校准曲线。 6.3 测定

测定水样时,将待测试样按照6.2.2测定。 6.4 空白试验

按照与试样测定相同步骤进行空白试样的测定。

7 标准曲线绘制及结果计算与表示

7.1标准曲线绘制

按照本实验方法,线性方程为y=0.007x+0.0003,线性相关系数为0.9995;曲线图如下:

7.2结果计算与表示

样品中总汞的质量浓度ρ(μg/L),按照公式(1)进行计算。

(ρ1-ρ0)⨯V0V1+V2

ρ=⨯

V

V1

(1)

式中:

ρ ——样品中总汞的质量浓度,μg/L;

ρ1 ——根据校准曲线计算出试样中总汞的质量浓度,μg/L; ρ0 ——根据校准曲线计算出空白试样中总汞的质量浓度,μg/L; V0 ——标准系列的定容体积,ml; V1 ——采样体积,ml;

V2 ——采样时向水样中加入浓盐酸体积,ml; V ——制备试样时分取样品体积,ml。

8 检出限测定

使用浓度为0.05μg/L的标样,平行测定11次,取St(10,0.99)为其检出限。检出限为0.009μg/L,测定结果见下表:

方法检出限的计算

分析日期:2014年X月X日

检出限测定结果

说明:1、测定均值X的计算公式:=

Xi∑i

1

n

n

(Xi∑i

1

n

-)2

2、标准偏差S计算公式: S=

n-1

计算出总汞的检出限为0.009 μg/L,低于HJ 597-2011中的检出限0.01 μg/L。

9 精密度与准确度

9.1精密度

对一水样分别进行7次测定,相对标准偏差为6.7。具体精密度测定结果见下表:

精密度测定结果

分析测试方法名称:冷原子吸收光度法测定水中的总汞 测定试样名称: 自采水样

试 样 来 源: 自采 保存方法:盐酸酸化 试样配制或样品采集日期: 2014.X.X

试样测定结果

说明:

1、测定均值X计算公式为:X=

∑X

i=1

n

i

n

n

2

2、标准偏差S计算公式为:S

=

i=1

∑Xi-Xn-1

3、变异系数V计算公式:RSD=S⨯100%

X

9.2准确度

对一实际样品进行7次加标回收率测定,加标回收率在95.0%-105.0%之间,满足加标回收率要求,具体测定结果见下表:

准确度测定结果

分析测试方法名称:冷原子吸收光度法测定水中的总汞 测定试样名称: 自采水样

试 样 来 源: 自采 保存方法:盐酸酸化 试样配制或样品采集日期: 2014.X.X

测定结果

加标回收率=

加标试样测定值-试样测定值

⨯100%

加标量

10 注意事项

10.1 试验所用试剂(尤其是高锰酸钾)中的汞含量对空白试验测定值影响较大。

因此,试验中应选择汞含量尽可能低的试剂。

10.2 在样品还原前,所有试剂和试样的温度应保持一致(

10.3 汞的测定易受到环境中的汞污染,在汞的测定过程中应加强对环境中汞的控制,保持清洁、加强通风。

10.4 汞的吸附或解吸反应易在反应容器和玻璃器皿内壁上发生,故每次测定前应采用仪器洗液将反应容器和玻璃器皿浸泡过夜后,用水冲洗干净。 11参考文献

水质 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法 HJ 597-2011

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