空气中金属锡前处理方法之探讨

江 鑫 黄宏卿 秦 思

(江西安全生产科学技术研究中心，江西 南昌 330031)

引言

现有的国标方法做出的空白值高、回收率不稳定，不符合工作场所空气中有毒物质检测方法研究的规范要求。锡及其无机化合物大多属于低毒或微毒类，无机锡难于经消化道吸收，吸入的锡化合物主要滞留在肺。接触高浓度无机锡尘可引起眼、喉及呼吸道刺激症状，可引起肺部明显X线改变。广泛应用于电子、信息、电器、化工、冶金、建材、机械、食品包装等行业。接触职业人群较多，迫切需要解决锡及其无机化合物监测方法存在的不足。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

耶拿ZEEnit-700P原子吸收光谱仪；锡空心阴极灯；电热板。

优级纯硝酸、优级纯盐酸；锡标准储备液1000μg/mL(国家有色金属及电子材料分析测试中心提供)。所以蒸馏水均为超纯水。所用容器均用20%硝酸浸泡过夜后，用超纯水清洗后烘干。盐酸溶液(10%)：100mL盐酸加入到900mL水中。

1.2 分析方法

波长224.6nm，灯电流6.0mA，光谱通带0.5nm，燃烧头高度8.0mm，空气类型空气/乙炔，乙炔流量75L/h，空气流量470L/h。

1.2.2 样品处理

将采过样的滤膜放入烧杯中，加入5mL盐酸和0.5mL硝酸，盖上表面皿。在电热板(80～250℃)上加热消解，待消化液基本挥发干时，取下稍冷后，沿烧杯内壁加入5.0mL盐酸溶液，溶解残渣，并定量转移入具塞刻度试管中，稀释至5.0mL，摇匀，供测定。若样品液中锡浓度超过测定范围，用盐酸溶液稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。

1.2.3 工作曲线

在6只具塞刻度试管，分别加入0.00、0.40、0.80、1.60、2.40、3.20mL锡标准溶液，各加盐酸溶液至10.0mL，配成0.0、20.0、40.0、80.0、120.0、160.0g/mL锡标准系列。将原子吸收分光光度计调节至最佳操作条件，在224.6nm波长下，用富燃气火焰分别测定标准系列，每个浓度重复测定3次，以吸光度均值对锡浓度(μg/mL)绘制标准曲线。

1.2.4 样品测定

用测定标准系列的操作条件测定样品和空白对照溶液；测得的样品吸光度值减去空白对照吸光度值后，由标准曲线得锡浓度(μg/mL)。

1.2.5 计算空气中锡的浓度

太阳能—热泵中央热水系统中，太阳能直接加热可满足热水系统全年60%～80%的热量需求，其余20%～40%热量由太阳能辅助加热空气源热泵机组供应在整个系统运行中，集热器吸收的太阳能的利用率接近100%，辅助加热的电力消耗只占系统总能耗的7%～14%，较常规能源的热水系统可至少节能85%以上。

式中：C—空气中锡的浓度，乘以系数1.28为二氧化锡的浓度，mg/m3；

5-样品溶液的体积，mL；

c—测得样品溶液中锡的浓度，μg/mL；

Vo—标准采样体积，L。

2 结果与讨论

2.1 仪器条件优化

选取浓度为20.0ug/mL的锡标准溶液为调试液，优化乙炔流量2.1L/min，测试的吸光度值最高，仪器测定锡的效果达到最佳状态。

2.2 消化液的选择

本次试验选择了以下五种不同消化液，消化温度为150℃对滤膜中锡进行消解，添加水平为150μg/张。试验结果见图1。

从图1可以看出2号消解液回收率最高为102%，消解后溶液呈深褐色，且需要过滤；3号消解液回收率其次为99%，消解后溶液呈清；1号消解液回收率为89%，消解后溶液澄清；4号消解液几乎0回收率，烧杯底部有白色；5号消解液回收率为50%，消解后溶液澄清。从回收率看可以选择1、2号和3号消解液，继续进行优化。

图1 不同消解液对回收率的影响

2.3 消化温度的选择

选择了80℃、100℃、150℃、200℃、250℃五种温度来消化样品(添加水平为150μg/张加标回收率进行测

图2 不同温度对回收率的影响

定)，见图2。结果显示：(1)用硝酸做消化液时随着温度的上升，回收率迅速下降，温度高，烧杯底部白色，回收率降低；(2)用盐水做消化液时回收率一直教平稳，直到250度突然下降，可能是温度高挥发快，极易烤焦，需要过滤，过滤易损失；(3)0.5mL硝酸+4mL盐酸为消化液时温度高回收率增长，温度为250时挥发快，极易烤干，当烤干时回收率低。

2.4 回收率和精密度试验

(1)回收率实验

进行回收率实验，选用各种消化液的最佳条件分别对低、中、高3个不同浓度水平(75、150、300μg/张)的加标回收率进行测定，结果见图3。

图3 不同消化液最佳条件下的回收率

(2)精密度试验

为验证方法的重复性，取七份空白滤膜，分别按150μg/张的水平加入锡标准溶液，按本法步骤消化后进行精密度试验，见表1。

表1 精密度实验结果

(3)准确度

为了验证本方法的准确性，测定了质控样ZK021-1、ZK021-2滤膜中锡的含量，结果见表2。

表2 滤膜中锡的含量

3 结论

(1)采用0.5mL硝酸+4mL盐酸作为消化液消化样品，温度选用200℃作为消化温度，回收率为92%～105%，RSD小于5.0%；

(2)采用4mL盐酸作为消化液，选用150℃作为消化温度，回收率为95%～108%，RSD小于5.0%；

(3)采用4mL硝酸作为消化液，选用100℃为消化温度，回收率稳定性不好。

采用0.5mL硝酸+4mL盐酸、4mL盐酸为消化液得出的回收率均能满足方法要求。但前者消化后样品澄清可直接上样；后者则需要过滤方能上样。

[1]GBZ/T 160.22-2004.工作场所空气有毒物质测定锡及其化合物.

[2]郭瑞娣.空气中锡与及其化合物测定方法的改进[J]环境与健康杂志2011，28，08，(732～733).

Guo Rui-di.Improvement of determination method of tin and its compounds in the air[J]Journal of Environment and Health，2011，28，08，(732～733).(In chinese).