采用火焰原子吸收光谱法(FAAS)中的直接法测定城镇污水中的总镍,其测定范围与仪器的特性有关。在波长为232.0 nm时,测试范围为0.1 mg/L到1.0 mg/L。其检测原理是将水样吸入火焰后,被测元素形成基态原子,对特征谱线产生吸收。在一定条件下,特征谱线的强度变化与被测元素的浓度成正比。通过将被测样品的吸光度与标准溶液的吸光度进行比较,即可计算出其浓度。
检测原理
火焰原子吸收光谱法通过将水样中的镍元素转化为基态原子,这些基态原子能够吸收特定波长(232.0 nm)的光。在一定条件下,吸收光的强度与水样中镍的浓度成正比。通过测量吸光度并将其与标准溶液的吸光度进行比较,可以准确计算出水样中镍的浓度。
检测所用试剂及仪器
硝酸(1.40 g/mL,优级纯)
硝酸(1.40 g/mL,分析纯)
高氯酸(1.67 g/mL,优级纯)
硝酸溶液(1+1)
将优级纯硝酸与等体积实验室一级纯水混合。
硝酸溶液(0.2+99.8)
将2 mL硝酸缓慢加入到998 mL实验室一级纯水中。
镍储备液(1000 mg/L)
称取(1.000±0.001)g光谱纯镍或相当量的镍氧化物,用硝酸溶液(1+1)溶解完全后,加入1000 mL容量瓶中,用水稀释至刻度。
镍标准溶液(50 mg/L)
用硝酸溶液(0.2+99.8)稀释镍储备溶液进行配制。
乙炔
气体纯度以能够获得浅蓝色的贫燃火焰为合格。
空气
经由空气压缩机供给,在使用时要先进行过滤,以去除空气中的水、油、灰尘等杂质。
原子吸收分光光度计
须配备镍空心极阴灯。
实验室常用玻璃器皿
用硝酸溶液浸泡后的玻璃器皿。
制备金属镍标准溶液
水样的预处理
采集与酸化:将采集的水样存放在清洁的聚乙烯采样瓶中,立即加入硝酸进行酸化,将水样的pH值调节至小于2。
消解:
取100 mL待测水样摇匀,移入250 mL高型烧杯中。
加入5 mL硝酸,在电热板上缓慢加热,浓缩至10 mL左右。
取下,沿杯壁加入10 mL硝酸和4 mL高氯酸。如果样品污染不严重,可用少量过氧化氢代替高氯酸。
继续加热消解至溶液清澈。
用少量实验室一级纯水淋洗杯壁,加热煮沸,驱尽氯气及氮氧化物。
用热水溶解,滤入100 mL容量瓶中,定容待测。
调节检测水样的pH值
确保水样的pH值在合适范围内,以避免对检测结果产生干扰。
检测步骤
仪器设置:
将仪器设置为波长232.0 nm,灯电流为7 mA,火焰类型为贫燃。
用硝酸溶液(0.2+99.8)调零,待水质检测仪器的零点稳定后,进行后续操作。
吸光度测量:
将已消解处理的样品溶液喷入火焰,记录吸光度。
将水样的吸光度扣除空白试验吸光度,在工作曲线上查出被测镍元素的含量。
绘制工作曲线
配制标准系列:
在一组100 mL容量瓶中,分别加入0.50 mL、1.00 mL、3.00 mL、5.00 mL、10.00 mL镍标准溶液。
加硝酸溶液(0.2+99.8)稀释至标线。此镍标准系列的浓度分别为0.25 mg/L、0.50 mg/L、1.50 mg/L、2.50 mg/L、5.00 mg/L。
测定与绘图:
按检测步骤测定工作溶液的吸光度,绘制吸光度对镍含量的工作曲线。工作曲线绘制可以与水样检测同时进行。
计算水样中的镍含量
水样中的镍含量可以按以下公式计算得出:
镍含量(mg/L)=Vm×1000
其中:
m 为从工作曲线上查得的镍含量(mg)。
V 为水样的体积(mL)。
结论
火焰原子吸收光谱法是一种高效、准确的检测方法,适用于测定城镇污水中的总镍含量。通过上述步骤,可以确保检测结果的准确性和可靠性,为环境保护和水质管理提供有力的技术支持。