水質鉀和鈉的測定火焰原子吸收分光光度法

　　水質 鉀和鈉的測定 火焰原子吸收分光光度法

　　B 11904－89

　　1 主題內容與適用范圍

　　本標準規定了用火焰原子吸收分光光度法測定可過濾態鉀和鈉。他適用于地面水和飲用水測定。測定范圍鉀為0.05～4.00m8／L；鈉為0.01～2.00mg／L。對于鉀和鈉濃度較高的樣品，應取較少的試料進行分析，或采用次靈敏線測定。

　　2 原理

　　原子吸收光譜分析的基本原理是測量基態原子對共振輻射的吸收。在高溫火焰中，鉀和鈉很易電離，這樣使得參于原子吸收的基態原子減少。特別是鉀在濃度低時表現更明顯，一般在水中鈉比鉀濃度高，這時大量鈉對鉀產生增感作用。為了克服這一現象，加入比鉀和鈉更易電離的絕作電離緩沖劑。以提供足夠的電子使電離平衡向生成基態原子的方向移動。這時即可在同一份試料中連續測定鉀和鈉。

　　3 試劑

　　除非另有說明，分析時均使用公認的分析純試劑以及重蒸餾水或具有同等純度的水。

　　3.1 硝酸（HNO3），P＝1.42g／mL。

　　3.2 硝酸溶液，1＋1。

　　3.3 硝酸溶液，0.2％（V／V）：取2mL硝酸（3.1）加入998mL水中混合均勻。

　　3.4 硝酸溶液，10.0g／L：取1.0g硝酸艷（CsNO3）溶于100mL水中。

　　3.5 標準溶液：配制標準溶液時所用的基準氯化鉀和基準氯化鈉均要在150℃干燥2h，并在下燥器內冷至室溫。

　　3.5.1

　　鉀標準貯備溶液，含鉀1.000g／L：稱取（1.9067±0.0003）g基準氯化鉀（KCl）。以水溶解并移至1000mL容量瓶中，稀釋至標線.搖勻。將此溶液及時轉入聚乙烯瓶中保存。

　　3.5.2

　　鈉標準貯備溶液。含鈉1.000g／L：稱取（2.5423±0.0003）g基準氯化鈉（NaCl），以水溶解，并移至1000mL容量瓶中，稀釋至標線搖勻。即時轉入聚乙烯瓶中保存。

　　3.5.3 鉀和鈉混合標準貯備溶液.含鉀和鈉1.000g／L：稱取（1.9067±

　　0.0003）g基準氯化鉀和（2.5421±0.0003）g基準氯化鈉于同一燒杯中，用水溶解并轉移至1000mL容量瓶中。稀釋至標線，搖勻。將此溶液即時轉入聚乙烯瓶中保存。

　　3.5.4

　　鉀標準使用溶液，含鉀100.00mg／L：吸取鉀標準貯備溶液（3.5.1）10.00mL于100mL容量瓶中，加2mL硝酸溶液（3.2），以水稀釋至標線，搖勻備用。此溶液可保存3個月。

　　3.5.5

　　鈉標準使用溶液I，含鈉100.00mg／L：吸取鈉標準貯備溶液（3.5.2）10.00mL于100mL容量瓶中，加2mL硝酸溶液（3.2），以水稀釋至際線，搖勻。此溶液可保存3個月。

　　3.5.6

　　鈉標準使用溶液Ⅱ，含鈉10.00mg／L：吸取鈉標準使用溶液Ⅰ（3.5.5）10.00mL于100mL容量瓶中，加2mL硝酸溶液（3.2），以水稀釋至標線，搖勻。此溶液可保存一個月。

　　4 儀器

　　4.1 原子吸收光譜儀：儀器操作參數可參照廠家說明書進行選擇。含金屬套玻璃高效霧化器（WNA-1型）

　　4.2 鉀和鈉空心陰極燈：靈敏吸收線為鉀766.5nm，鈉589.0nm；次靈敏吸收線為鉀404.4nm，鈉330.2nm。

　　4.3 乙炔的供氣裝置：使用乙炔鋼瓶或發生器均可，但乙炔氣必須經水和濃硫酸洗滌后，方可使用。

　　4.4 空氣壓縮機：均應附有過濾裝置，由此得到無油無水凈化空氣。

　　4.5 對玻璃器皿的要求：所用玻璃器皿均應經硝酸溶液（3.2）浸泡，用時以去離子水洗凈。

　　5 采樣和樣品

　　水樣在采集后，應立即以0.45?m濾膜（或中速定量濾紙）過濾，其濾液用硝酸（3.2）調至pH1～2，于聚乙烯瓶中保存。

　　6 分析步驟

　　6.1 試料的制備

　　如果對樣品中鉀鈉濃度大體已知時，可直接取樣，或者采用次靈敏線測定先求得其濃度范圍。然后再分取一定量（一般為2～10mL）的實驗室樣品于50mL容量瓶中，加3.0mL硝酸艷溶液（3.3），用水稀釋至標線，搖勻。此溶液應在當天完成測定。

　　6.2 校準溶液的制備

　　6.2.1 鉀校準溶液

　　取6只50mL容量瓶，分別加入鉀標準使用溶液（3.5.4）0，0.50，1.00，1.50，2.00，2.50mL，加硝酸艷溶液（3.3）3.00mL，加硝酸溶液（3.2）1.00mL，用水稀釋至標線，搖勻。其各點的濃度分別為：0，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00mg／L。本校準溶液應在當天使用。

　　6.2.2 鈉校準溶液

　　取6只50mL容量瓶，分別加入納標準使用溶液Ⅱ（3.5.6）0，1.00，3.00，5.00，7.50，10.00mL，加3.00mL硝酸銫溶液（3.3），加1mL硝酸溶液（3.2），用水稀釋至標線，搖勻。其各點的濃度分別為0，0.20.0.60，1.00，1.50，2.00mg／L。本校準溶液應在當天使用。

　　6.3 儀器的準備

　　將待測元素燈裝在燈架上，經預熱穩定后，按選定的波長，燈電流，狹縫，觀測高度，空氣及乙炔流量等各項參數進行點火測量。

　　注意：在打開氣路時，必須先開空氣，再開乙炔；當關閉氣路時，必須先關乙炔，后關空氣，以免回火爆炸。

　　當點火后，在測量前，先以硝酸溶液（3.3）噴霧5min，以清洗霧化系統。

　　6.4 測量

　　在正式測量前，先以水調儀器零點，然后即可吸噴校準溶液和試料，記錄吸光度。

　　6.5 空白試驗

　　空白試驗即對校準溶液中零濃度的測量。

　　6.6 校準曲線的繪制

　　繪制鉀或鈉校準溶液吸光度與鉀或鈉對應濃度的校準曲線。每批測定時，必須同時繪制校準曲線。

　　7 結果的表示

　　樣品中鉀或鈉的濃度C（mg／L）以回歸方程計算或按下式計算：

　　C＝f·C1

　　式中：f——稀釋比

　　f＝試料體積／分取實驗室樣品體積，mL；

　　C1——由測定試料的吸光度從校準曲線上求得鉀或鈉的濃度，mg／L。

　　8 精密度和準確度

　　對一個合成樣品，其各組分濃度（以mg／L計）為：K＋，9.82；Na＋，46.55；Ca2＋，40.64；Mg2＋，8.39；C1－，88.29；SO42－，93.83；總堿度（以CaCO3計）77.68。使用766.5nm波長測定鉀，使用589.0nm波長測定鈉，取得如下結果。

　　8.1 重復性

　　在單個實驗室內，進行六次測定，相對標準偏差為：鉀0.50％；鈉1.52％。

　　8.2 再現性

　　在五個實驗室內，各進行六次測定，取得了30個分析結果，相對標準差為：鉀2.27％；鈉0.90％。

　　8.3 準確度

　　加標回收率置信范圍為：鉀99.60％±5.36％；鈉100.13％±5.08％。相對誤差為：鉀－1.63％；鈉＋0.58％。

　　9 備注

　　9.1 注意事項

　　鉀和鈉均為溶解度很大的常量元素，原子吸收分光光度法又是靈敏度很高的方法。為了取得精密度好準確度高的分析結果，對所用玻璃器皿必須認真清洗。試劑及蒸餾水在同一批測定中必須使用同一規格同一瓶，而且應避免汗水、洗滌劑及塵埃等帶來污染。

　　9.2 關于保存樣品的器皿

　　樣品及標準溶液不能保存在軟質玻璃瓶中，因為這種玻璃中的鉀和鈉容易被水樣和溶劑溶出導致污染。

　　9.3 關于次靈敏線測定鉀和鈉。

　　對于鉀和鈉濃度較高的樣品，在使用本標準時會因稀釋倍數過大，降低測定的精密度、同時也給操作帶來麻煩。因一般的地表水中鉀和鈉的濃度都比較高，可使用次靈敏線鉀440.4nm、鈉330.2nm測定，濃度范圍可擴大到鉀為200mg／L以內，鈉為100mg／L以內。

　　附加說明：

　　本標準由國家環境保護局規劃標準處提出。

　　本標準由黃河水資源保擴監測中心站負責起草。

　　本標準主要起草人馮榮周。

　　本標準委托中國環境監測總站負責解釋。