DZ-T 0064.22-1993 地下水质检验方法 感耦等离子体原子发射光谱法 测定铜、铅、锌、镉、锰、铬、镍、钴、钒、锡、铍及钛.pdf

uz中华人民共和国地质矿产行业标准D z/T 0 0 6 4.1 一0 0 6 4.8 0-9 3地 下 水 质 检 验 方 法1 9 9 3 一 0 2 一 2 7 发布1 9 9 3 门 0 一 0 1 实施中华人民共和国地质矿产部发 布中华人民共和国地质矿产行业标准 地下水质检验方法 感藕等离子体原子发射光谱法测定铜、铅、锌、镐、锰、铬、镍、钻、钒、锡、被及钦DZ/T 006 4.2 2一 93主题内容与适用范围 本标准规定了I C P-A E S法测定铜、铅、锌、锡、锰、铬、镍、钻、钒、锡、敏及钦的方法。本标准适用于地下水中铜、铅、锌、福、锰、铬、镍、钻、钒、锡、被及钦的测定。若取水样 2 0 0 rn L，经预富集4。倍，最低检测浓度(1 S/L)为:C uo.3,Pb 2,Z n l,Cd O.2,Mn 0.2,C r 0.1,Ni 0.2,C o 0.2,V0.1,S n 0.8,B e 0.2,Ti 0.2 e方法提 要 感藕等离子体原子发射光谱法(I C P-A E S)是将试样引入电感藕合等离子炬时，溶液中待测元素受到高温激发而发射出元素的特征谱线，按待测 元素 谱线 强度 与含量的函 数关系来进行定量分析的一种方法。在pH 8-9 的氨 性溶液中，用F e-D D T C共沉淀水中 超痕量的铜、铅、锌、福、锰、铬、镍、钻、钒、锡、被及钦。六价铬不沉淀，只要在水样中加入少量乙醇预还原后，仍可定量沉淀，但测得的是水样中全铬量。本法可分离水样中大量钠、钾、钙和镁，分离度达”%左右。经分离富集后的溶液，由微型计算机控制的多通道光量计同时测定 1 2 个痕量元素。仪器3-1 光量计，全息光栅 2 4 0 0 条/m m，焦距 l m,3-1.1 计算机，内 存3 2 K，外存8 时软磁盘，并 带有打印 机及荧光屏显示终端。3-1.2 射频发生器，频率 2 7.1 2 MH z，功率 1.5 k W,3-1.3 进样系统为玻璃同轴雾化器，双层玻璃雾化室，配有蠕动泵，可拆式炬管。3.1.4 气体流量系统:氢气雾化气压力，1 6 3 k P a;雾化气流量，。4 8 L/m in;冷却气流量,1 2 L/m i n;屏蔽气流量，0.4 5 L/m i n,氮气 机内充气流量，0.6 L/m i n;外 光路充气流 量,1.8 L/m i n,3.1.5 使用功率,l k W,3.1.6 观察高度，感应线圈上方 l 6 m m,3.1.7 溶液提升量,1 m L/m i n,3.1.8 测量积分时间，7-1 0 5,中华人民共和国地质矿产部1 9 9 3 一 0 2 一 2 7 批准1 9 9 3 一 1 0-0 1 实施D Z/T 0 0 6 4.2 2 一9 39 分析线(n m)B e 3 1 3.0 4 Cr 2 6 7.7 2T i 3 3 4.9 4 Cu 3 2 4.7 5S n 1 8 9.9 8 Cd 2 2 6.5 0F e 2 5 9.9 4 A l 3 0 8.2 1Z n 2 1 3.8 6Co 2 2 8.6 2N i 2 3 1-6 0Ca 4 2 2.6 7V 3 1 1.0 7P b 2 2 0.3 5Mn 2 5 7.6 1Mg 2 7 9.5 53-2 拆卸式玻璃抽滤器(直径 1 5 mm)连同5 0 0 mL抽滤用的三角锥瓶 1 2 套。3-3 小型真空抽气泵。试剂 所有试剂均需用亚沸蒸馏水来配制。4.1 无水乙醇。4.2 甲基橙指示剂(l g/L),4.3 纯化氨水，在二个 5 0 0 mL聚乙烯园口瓶中，一个盛有亚沸蒸馏水 3 0 0 m L，一个盛有浓氨水，以聚四氟乙烯车制的接口连接后，以等压扩散法纯化。4.4 铁工作 溶液:配制成1 m L 含1.0 0 m g 铁的含1%盐酸溶液 并经检查不应含有被测元素。4.5 铜试剂(D D T C钠盐)溶液(5 0 g/L):取铜试剂 N(CH s)z C S i N a 3 H z 0 5 g，加纯化氨水(4-3)8 m L,溶解后定容至1 0 0 m L，过滤，于暗 处保存。4.6 硝酸一乙 酸纤维素滤 膜:直径2 5 m m，孔径。8 pm。用 前先用2 0%盐酸溶液浸泡一 昼夜，再用亚沸蒸馏水漂洗至中性。4.7 硝酸(1 0%)，用超纯级硝酸p=1.4 0 g/m L配制。4.8 过氧化氢(3 0%),4.9 铜、铅、福、锰、镍、锌标准贮备溶液:分别称取各高纯金属约 1.5 g,先用硝酸溶液(1+9)锌用盐酸溶液(1+9)将其表面氧化物溶去，用蒸馏水将酸洗净，以干的吸液管吸取无水乙醇冲冼 2 -3 次，于6 0 干燥并冷却。分别称取上述已处理的高纯金属铜、铅、福、锰、镍及锌各1.0 0 0 O g，分别盛于I O O m L烧杯中，加人超纯硝酸溶液(1+1)锌用超纯盐酸溶液(1+1)2 O m L，盖上表皿，待完全溶解后，以亚沸蒸馏水分别定容于 1 O O O m L容量瓶中。各种溶液 1 mL分别含有 1.O O mg 铜、铅、锡、锰、镍或锌。4.1 0 铬标准贮备溶液:称取已在 1 5 0 干燥 2 h的基准重铬酸钾 1.4 1 4 4 g于2 0 0 mL烧杯中，用亚沸蒸馏水 溶解并定容于5 0 0 m L容量瓶中。溶液1 m L含1.O O m g 铬。4.1 1 钻标准贮备溶液:称取已于 2 5 0 干燥 2 h的氯化钻(C o C l,)O.2 2 0 3 g,溶解于亚沸蒸馏水中，加入超纯盐酸溶液(1+1)5 m L，并定容于1 O O O m L容 量瓶中。溶液1 m L 含0.1 O m g 钻。4.1 2 钒标准贮备溶液:称取已在干燥器中干燥三天的偏钒酸钱(N H 4 V O 3)0.5 7 3 9 g 于2 5 O m L 烧杯中，加人亚沸蒸馏水 3 0 0 mL,超纯盐酸溶液(1+1)l O mL，溶解并定容于 5 0 0 m L容量瓶中。溶液 1 m L含0.5 0 m g 钒。4.1 3 锡标准贮备溶液:取高纯金属锡用盐酸溶液(1+9)将其表面氧化物溶去，用蒸馏水将酸冼净，再用无水乙醇冲冼2 -3 次，于 6 0 干燥并冷却。称取上述金属锡1.0 0 0 O g 于 2 5 0 mL烧杯中，加超纯盐酸(p=1.1 9 g/m L)5 O m L，待金属完全溶 解后，用亚沸蒸馏水边搅边稀释并 定容于1 O O O m L 容量瓶中。溶液1 m L含1.O O mg 锡。4.1 4 铰标准贮备溶液:称取高纯硝酸被 7.S g溶解于亚沸蒸馏水中，加入超纯盐酸 l O mL，并定容于1 O O O m L 容量瓶中。4.1 4.，校正:吸取敏标准贮备溶液(3.1 4)8 0 m L于2 5 0 m L烧杯中，加入氯化钱5 g 盐酸(P=1.1 9 g/mL)3 mL,1 0 0 o E D T A溶液(称取乙二胺四乙酸二钠 2 5 g，用蒸馏水溶解并定容至 2 5 0 mL)l O m L及 2 0 0 o磷酸氢二按 溶液2 0 m L，加热至沸。加入甲 基红(l g/L)指示剂2 滴。逐滴加入氨水至溶液呈黄色，再加人 6 4D Z/T 0 0 6 4.2 2 一9 32 0%乙酸按溶液 1 5 m L，移入沸水浴中，保温 l h取出，放置过夜。次日用致密定量滤纸过滤，以热的 2%硝酸铁溶液(用 5 0%乙酸按溶液调至p H二5-4)洗烧杯 2 次，将沉淀全部转移至滤纸上，继续洗涤沉淀至无氯根为止(用 1%硝酸银溶液检查)。将沉淀连同滤纸置于已恒重的瓷增祸中，移人高温炉中，稍开炉门，逐渐升高温度至滤纸灰化完全，于 9 5 0 灼烧 3 0 m i n 并恒重。平行校正三份并做二份空白试验。按下式计算敏含量:Be(g/mL)=(m:一 m,)X 0.0 9 3 8 9 V式中:二 1 空 增 坍 质 量，9;，:焦磷酸被加增祸质量，9;V取被标准贮备溶液的体积，m L;0.0 9 3 8 9 焦磷酸敏(B e i P i 0,)对披的换算因素。4.1 5 钦标准贮备溶液:称取高纯二氧化 钦约0.l g 于盛有l g 优级纯焦硫酸钾的2 5 m L 光滑瓷 增祸内，置高温炉中在 7 0 0 C 熔融(如熔体不透明，则需反复用几滴硫酸处理，直至透明为止)，冷却，于 2 5 0 mL烧杯中用盐酸溶液(5+9 5)2 0 0 m L提取完全，并用纯化氨水(1+1)沉淀，趁热用疏松定量滤纸过滤，并用纯化热氨水(2+9 8)洗涤滤纸直至无硫酸根离子(用 1 0%氯化钡溶液检查)为止。用亚沸蒸馏水将沉淀从滤纸上洗入原烧杯中，加入超纯盐酸 2 0 mL溶解沉淀(若不清澈，可加入浓过氧化氢溶液 1 m L以助溶解)完全后，用亚沸蒸馏水定容至 1 O O O mL,溶液 1 mL约含 6 0 m g钦，需用过氧化氢比色法校正其准确浓度。4.1 6 混合标准工作溶液:逐级稀释各金属离子的标准贮备溶液(4-9 至 4.1 5)后，分别按以下质量浓度(m g/L)配制成含1 0%硝酸的混合标准工作溶液。4.1 6.1 F e 4 0 0,4.1 6.2 F e 4 0 0,C r,C u,C d,C o,Ni,V,T i 各 1.O,S n,P b各 2.O,B e 0.5,Z n 3.O,Mn 4.0.4.1 6.3 F e 4 0 0,A1 5 0,C a 2 5,Mg 2 5,4.1 6.4 F e 8 0 0.5 样品的预富集5.1 取p H G2的盐酸酸化的清澈水样 2 0 0 mL于 2 5 0 mL硬质玻璃烧杯中。5.2 加入无水乙醇(4.1)2 m L、甲基橙指示剂(4.2)2 滴，逐滴加入纯化氨水(4-3)中和到指示剂刚变色(pH 4)，加入F e 工作溶液(4.4)2 m L(若2 0 0 m L 水样中 铁量大于2 m g 时可不加)，搅匀。5.3 加入铜试剂溶液(4.5)2 mL，用玻璃棒搅匀，再用纯化氨水(4.3)调整至溶液p H8-9,5.4 放置 2-3 h或过夜。先在玻璃抽滤器(3.2)上垫好滤膜(4-6)，将沉淀倾人并抽气过滤。5.5 过滤毕，沉淀连同滤膜放回原烧杯，用热硝酸溶液(4.7)5 m L洗下残留在滤器上的沉淀，承接于原烧杯中。5.6 加 入过氧化氢(4.8)0.3 m L,温热溶解滤膜上沉淀，it膜用少许亚沸蒸馏水冲 洗后弃去，将溶液在低温蒸发到2 m L左右，冷却。5.了 将制备溶液移入 l O m L带磨口玻璃塞的刻度比色管中，用亚沸蒸馏水定容至5 mL，供测定。5.8 取 2 0 0 mL亚沸蒸馏水 2 -4 份，以下步骤同 5，做空白试验。6 分析步骤6.，样品分析6.1.1 开启仪器，预热 2 0 mi n，按 3.1-4-3-1.9 调试好仪器各项参数。6 5D Z/T 0 0 6 4.2 2 一9 36.1.2 用混 合标准工作溶液(4.1 6.1)作为低点，用(4.1 6.2)至(4.1 6.4)作为高点喷入等离子炬，按扣干扰方式进行 A E S测量。将样品制备溶液喷入等离子炬，测得水样中各金属元素的浓度，存人计算机磁盘。6.1.3 由标准曲线查得相应各金属元素的浓度，并由计算机打印输出水样中各元素含量。6.2 标准曲线的绘制 按混合标准溶液(4.1 6.1 -4.1 6.4)配制成4 个标准，以下步骤按6.1 进行，测得各金属原 子发射强度存入计算机磁盘。7 结果的计算按下式分别计算各元素的质量浓度:。一 *+:(。一。)X、，X 各式中:P-经校正后该金属的含量，m g/L;P.从标准曲 线上查得未经校正的该金属原 始质量浓度,m g/L;P i 干扰元素i 的 质量浓度，m g/L;A m 标准溶液中加入干扰元素i 的质量浓度,m g/L;K;干扰元素i 的干扰系数;V取水样体积，mL;5 水样经富集后定容体积，mL,精密度和准确度 同一实验室，批内双份平行分析结果统计，水样中 金属含量为其检测限的3 -5 倍时，C r,C d,C o,N i,V,B e,T i,P b 及S n 的 相对偏差在2 0%以内。批间分析的相对偏差(n(5)，一般也不大于2 0%。由于环 境中C u,Z n,M n 等 元 素 对空 白 污 染 影响 较 大，这 些 元 素 的 相 对 偏差 有 时 会 大于2 0。对 配 制 的 含 量分 别 为1-1 2.5 pg/L 的1 2 个 痕 量 元素 标 准，批内4 -6 次回 收，!其 平 均回 收 率在9 2 0 a-1 0 7%之 间;用水样加入标准回收，其平均回收率在 9 3%-1 1 0%之间。D z/T 0 0 6 4.2 2 一 9 3 附录A本标准的有关说明 (参考件)A 1 F e 的 2 2 6.5 0 n m,2 2 8.6 2 n m和 2 9 2.4 0 n m分别与C d的2 2 6.5 0 n m,C o(I)的 2 2 8.6 2 n m和V(I)的2 9 2.4 0 nm波长重叠。本法采用V(A)3 1 1.0 7 n m测量，铁谱不干扰;而F e 对C d 及C。的光谱 干扰，已作了校正(见下表)。干扰系数表干扰元素相当被测元素校正值”干，*。被测元素的校正值(1 X 1 0.R/L)l m g/LC r C u Mn C d 2 n C o Ni V P b B e T i S nF e 一 2.0A1 I 一 0.5一 1.0 一 2.0一 7.8一 3.8一 2.5一 3.8一 1.5一 1 2.0一 7.900000000一 0.1 一 0.4一 1.6一 3。0一 0.4一 0.4一 0.2-0.20.00.0一 4 6一 0.1 一 0.1 一 0.0一 0.2一 0.8一 0.1一 0.3 -0.2):一 2 1.0 1-5一0.3一0.3 -0.5一0.3 -0.5一1.5 -0.8一3.5一 4.0一 1 0.0ca崛 注:1)本表数据为已换算成取2 0 0.L水样，富集定容至5 mL测量时的干扰系数。铁量达6 mg/2 0 0 mL时，对1 2个痕 量元素干扰影响仍呈线性关系。A 2 通过沉淀分离后，本法对水样中钠、钾、钙和镁可分离 9 9%左右，铝分离 5 0%左右，溶液中剩余的基体成分比较简单。因用铁作载体，故在标准系列中匹配了相应的铁以抵消一部分铁对被测元素的干扰影响。A 3 I C P-A E S 多元素同时测定，仪器参数的选配采用折衷的办法，而无法选用各元素的最佳条件，因而对入射功率、冷却氢气、进样氢气流量、观察高度等都要严格控制相对稳定，每隔一段时间，干扰系数要验证核实;尤其当换用不同雾化器时，其校正值稍有差异，必须验证，以免对分析结果带来不良影响。A 4 测定峰位的漂移，会影响铁对福，铝对铅的干扰校正。进样氨气沛量et变，对福和铅的校正稍有影响，对其他元素无显著变化。A 5 共沉淀时，溶液中 载体铁量小于。.5 m g/2 0 0 m L对pg/L 级痕量元素回 收偏低;铁量在m g/2 0 0 m L时，1 2 个痕量元素共沉淀完全。试验表明，加入铜试剂 溶液(5 0 g/L)2 m L 足够使各痕量元素沉淀完全。测试工作环境对 Z n,C u,Mn 等金属污染严重，分析时要特别注意，以免带来误差。附加说明:本标准由地质矿产部提出。本标准由地质矿产部水文地质工程地质研究所归口。本标准由地质矿产部湖北省中心实验室负责起草。本标准主要起草人江宝林、颜约义。