砷元素形态分析现状与发展(二)

《砷元素形态分析现状与发展(二)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、砷元素形态分析现状与发展（二）张新荣清华大学分析中心4.氢化物发生－冷阱捕获技术该技术是将砷化合物转化成其相应的氢化物，氢化物在冷阱中捕获富集后，依它们沸点顺序被蒸出冷阱而达到分离。这种技术装置包括氢化物发生装置（间歇式或连续流动式），冷阱捕获装置和检测系统。在间歇式氢化物发生器中，pH1－2下用硼氢化钠还原As（Ⅲ）＋As（V），MMA和DMA成为其相应的氢化物，用He气带入冷阱捕获。冷阱为半填充有玻璃球的U型管。当U型管浸入液N2时，氢化物被捕获在玻璃球上，当U型管被升温时，冷阱又起色谱柱的作用

2、，分离被捕获的氢化物。氢化物流出U管后，可由He气载入原子光谱检测器检测。目前常将冷阱与石英管原子吸收联用。利用间歇式氢化物发生器，使用样品体积大，一般为几十ml到100ml，因此检测限低，一般在亚ng/L范围，是目前检测限最低的一种形态分析方法。但这种系统耗时长，一般半个小时分析一个样品。Howard等人建立了一种连续流动氢化物发生－冷阱技术。由泵带动样品溶液、酸和硼氢化钠溶液进入氢化物发生器，在气－液分离器中产生的氢化物由载气带入冷阱捕获，分离后的氢化物在由空气－乙炔火焰加热的石英管中实现原子化

3、。这种方法噪声小，重现性较好，但是由于该方法允许的样品体积小（小于10ml），其最低检测限为20ng/l。一般说来，冷阱填充料应具备下面几个条件：能定量浓缩、可逆地保留砷氢化物、给出良好地色谱分离、不受水蒸气及其冷凝的影响。几种可行地填料包括：玻璃球、玻璃纤维素和PTFE碎屑。至于那一种填料更好，说法不一。填涂有3％OV－3ChromosorbW的U型管冷阱分离效果也很好，这种填料经过硅烷基化及加热处理。Howard等人发现硅烷基化的玻璃球也给出较好的分离效果，氢氟酸腐蚀的玻璃球也有较好的效果。另外

4、为使这一技术有较好的重现性、较好的峰形，应保证冷阱干燥，使连接管道尽量缩短，这样也有利于减小管道对分析物的吸附。从上面可知氢化物发生冷阱技术只适用于那些能直接被还原成氢化物的砷形态的测定，而对于一些有机形态的砷如砷甜菜碱、砷胆碱等则不适用，这就局限了这种技术在砷形态分析中的应用。但是由于冷阱的富集作用，使得该方法的灵敏度很高，因此冷阱技术目前仍是一种最灵敏的形态分析方法。三、检测器在砷形态分析的初期，常用的检测砷的方法有：容量法，光度法，电化学测定法，原子吸收法等。目前砷形态分析最常用的检测器为元素

5、特征性检测器，如AAS，AFS，ICP－AES和ICP－MS等。这些仪器的特点是能够从复杂的元素混合物中把砷元素单独检测出来，因此，当它们与色谱等分离手段联用时，即使色谱峰包含除砷以外的其它元素的化合物，这些检测器也可以准确无误的把砷检测出来。实际上这也是元素特征性检测器在元素形态分析中获得普遍采用的原因。在元素的形态分析中，我们只关心在样品中有几种含该元素的化合物，而不关心别的化合物，用元素特征检测器作为色谱的检测器可以满足这一要求。用元素特征检测器得到的色谱图只反映含有某一元素的化合物的分离情况

6、，这样就大大简化了色谱图，同时我们也不必关心所要分析的元素形态是否与样品中基体物质分开，这样就避免了用普通检测器时由于基体物质峰与待测物峰的重叠而干扰测定。1．原子吸收光谱（AAS）原子吸收光谱具有灵敏度高、检出限低、操作简便，价格低廉的特点，因此近年来逐渐成为形态分析中广泛应用的技术之一。原子吸收最常用的检测模式主要有三种，即火焰原子吸收、氢化物原子吸收和石墨炉原子吸收。石墨炉原子吸收是目前使用最普遍的一种原子吸收测量模式，但是由于这种技术需要一个程序升温的操作过程，因此不能够与色谱等分离手段在线

7、联用，所以在形态分析中的应用并不普遍。（1）火焰原子吸收（FAAS）气相色谱—火焰原子吸收光谱联用系统首先用于金属的化学形态分析，由于色谱柱的气流速度不大，因此可将色谱柱的气流直接引入火焰原子吸收仪器的雾化室，燃烧器和火焰中。采用将气流直接引入雾化室的方法可以是用一个细金属管和一个“T”型接头将色谱柱的气流导入雾化辅助气流而进入雾化室，这种连接方式简单，但色谱气流在雾化室中同大量助燃气和燃气混合，容易导致色谱峰的展宽而降低灵敏度；若直接将气流引入燃烧室，则克服了前述方式的色谱峰变宽效应。做法是在燃烧

8、器的底部或侧面接一金属毛细管，色谱气流由此导入燃烧室。由于火焰原子吸收是一个敞开的体系，原子在光路中停留时间短，造成被测原子浓度低，使测定灵敏度有所降低。此外，由于火焰的吸收也使本底值增高。当将液相色谱与火焰原子吸收联用时，色谱柱与雾化器通过毛细管直接相联，经由雾化器喷入火焰中测定即可。但要注意的是，色谱流速与雾化器的提升速度应该相匹配。由于通常液相色谱流动相速度是1ml/min左右，而雾化器的提升速度远远大于这一流速，因此，常常出现连接管吸瘪的现象。此时，则应该增加