應(yīng)用方案 | 硫磺中砷含量的測(cè)定 原子熒光光度法

中華人民共和國(guó)出入境檢驗(yàn)檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《SN/T 5350.2-2021 硫磺 砷含量的測(cè)定 原子熒光光譜法》將于2022年6月1日正式實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了微波消解-原子熒光光譜法測(cè)定硫磺中砷含量的方法，適用于硫磺中砷含量的測(cè)定，測(cè)定范圍：0.5mg/kg～250mg/kg。
一、引言
   硫磺來(lái)自于石油和天然氣的回收以及硫鐵礦等副產(chǎn)品，是一種重要的工業(yè)原料。工業(yè)硫磺廣泛應(yīng)用于橡膠制品、硫酸、染料、食品添加劑、化妝品制造等領(lǐng)域。硫磺中的砷會(huì)在生產(chǎn)加工時(shí)殘留在產(chǎn)品中，進(jìn)而對(duì)人體健康造成危害。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2449-2021，砷含量是硫磺產(chǎn)品檢測(cè)的的重要項(xiàng)目，也是制約硫磺質(zhì)量等級(jí)的重要技術(shù)指標(biāo)之一。
   本實(shí)驗(yàn)根據(jù)出入境檢驗(yàn)檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SN/T 5350.2-2021，建立了微波消解-原子熒光光譜法測(cè)定硫磺中微量砷的分析方法，該方法具有樣品用量少、所需試劑種類少、環(huán)境污染小、操作簡(jiǎn)單、快速、靈敏度高、測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，適合硫磺中微量砷含量的檢測(cè)。
二、實(shí)驗(yàn)部分
2.1 主要儀器

AFS-6801原子熒光光度計(jì)（上海美析儀器有限公司）。
微波消解儀；

2.2 樣品前處理
分別準(zhǔn)確稱取約0.2g（精確至0.001g）硫磺樣品置于消解罐中，在通風(fēng)櫥中先加入6 mL硝酸，再慢慢加入2mL過(guò)氧化氫，混勻，使得樣品與消解液充分接觸，蓋上內(nèi)蓋，擰緊外蓋，套上保護(hù)套。將消解罐裝入消解罐支架后放入微波消解儀的爐腔中，按表1的升溫程序進(jìn)行微波消解，程序結(jié)束后冷卻。待罐內(nèi)溫度降至室溫后，在通風(fēng)櫥中取出，緩慢泄壓放氣，打開消解罐蓋。用水沖洗消解罐內(nèi)壁, 將消解罐置于100℃的石墨加熱套中趕酸1 h左右, 趕盡氮氧化物及亞硝酸鹽, 將剩余溶液，轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，加入5.0 mL 5 %硫脲-抗壞血酸混合溶液，用去離子水定容至刻度，搖勻，放置30 min后上機(jī)測(cè)試。同時(shí)，做樣品空

白處理。

微波升溫程序

2.3 AFS-6801原子熒光光度計(jì)工作條件表

 

三、結(jié)果與討論3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

3.2 樣品測(cè)量結(jié)果表4 樣品測(cè)量結(jié)果（n=6）

對(duì)同一硫磺樣品處理6份，進(jìn)行精密度試驗(yàn)，結(jié)果如表4所示，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為1.95％。在樣品處理溶液中加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，樣品測(cè)定結(jié)果和加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果如表5所示，方法加標(biāo)回收率為96.0％～98.2％。表5 樣品加標(biāo)回收率結(jié)果（n=6）

四、結(jié)論

采用微波消解-原子熒光光譜法測(cè)定硫磺中的砷，具有樣品用量少、所需試劑種類少、環(huán)境污染小、操作簡(jiǎn)單、靈敏度高和測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，該方法適用于硫磺中微量砷含量的分析。

五、原子熒光光譜儀的特點(diǎn)和參數(shù)

AFS-6801雙道順序注射原子熒光光度計(jì)

1    儀器用途

1.1    適用于樣品中砷、汞、硒、錫、鉛、鉍、銻、碲、鍺、鎘、鋅、金等十二種元素的痕量分析。

2    工作環(huán)境

2.1    電源：220V，50Hz

2.2    溫度：15～35℃（嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是15～25℃）

2.3    相對(duì)濕度：≤90%

3    技術(shù)參數(shù)：

3.1    檢出限(D.L.):

3.1.1 As、Se、Pb、Bi、Sb、Te、Sn ＜ 0.01μg/L

3.1.2 Hg、Cd ＜0.001μg/L

3.1.3 Ge ＜0.05μg/L

3.1.4 Zn ＜1.0μg/L

3.1.5 Au ＜3.0μg/L

3.2     精密度（RSD）≤0.7％

3.3    線性范圍: 大于三個(gè)數(shù)量級(jí)。

4    儀器主機(jī)：

4.1    進(jìn)樣系統(tǒng)

4.1.1 *進(jìn)樣泵：采用進(jìn)口注射泵和蠕動(dòng)泵聯(lián)用內(nèi)置式雙進(jìn)樣系統(tǒng)，精確控制和具有補(bǔ)償功能的高精度免維護(hù)注射泵。可以設(shè)置時(shí)間、體積、速度的變化，微升級(jí)樣品采集，長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定可靠；（需提供進(jìn)口注射泵報(bào)關(guān)單進(jìn)行佐證，供貨時(shí)采購(gòu)方有權(quán)進(jìn)行實(shí)物核查）

4.1.2 *蠕動(dòng)泵采用十滾軸，4通道,各通道可單獨(dú)調(diào)節(jié)，蠕動(dòng)泵卡具有檔位色標(biāo)提示功能，可快速分辨出蠕動(dòng)泵工作時(shí)所在的檔位，避免檔位間的混淆，節(jié)省操作時(shí)間。蠕動(dòng)泵進(jìn)樣系統(tǒng)具有測(cè)樣速度快的特點(diǎn)（單個(gè)樣品測(cè)量時(shí)間小于20s），縮短檢測(cè)時(shí)間，提高工作效率。適用于渾濁及基體復(fù)雜樣品的檢測(cè)。軟件可選擇進(jìn)樣流程，自動(dòng)切換。（需提供彩頁(yè)和實(shí)物圖進(jìn)行佐證）

4.1.3 蠕動(dòng)泵管采用100%進(jìn)口原裝原封，不再經(jīng)過(guò)人工二次加工制作，一根原裝泵管的使用壽命高于常規(guī)泵管2倍以上。

4.1.4 流路系統(tǒng)：機(jī)加全透明流高度集成三維流路系統(tǒng)，降低了流路系統(tǒng)的復(fù)雜程度，易于觀察液體傳輸狀態(tài)，有效抑制記憶效應(yīng)；

4.1.5 *原子熒光蒸氣注射蠕動(dòng)復(fù)合泵進(jìn)分離富集發(fā)生系統(tǒng) ； （提供省級(jí)以上權(quán)威機(jī)構(gòu)出具的檢測(cè)報(bào)告掃描件，供貨時(shí)采購(gòu)方有權(quán)核查原件）

4.1.6 存樣環(huán)：全透明氟聚合物管路，機(jī)加一體化成型存樣環(huán)；可觀察樣品情況，避免漏液；

4.2    氣路系統(tǒng)

4.2.1 雙重氣液分離裝置：一級(jí)氣液分離器具有快速除泡沫功能，避免反應(yīng)溶液進(jìn)入原子化器；載氣氣路中帶有逆止閥，防止反應(yīng)溶液進(jìn)入氣路；

4.2.2 二級(jí)氣液分離器：采用新型去除水蒸氣的裝置，無(wú)需加水或手動(dòng)排水；

4.2.3 可實(shí)現(xiàn)全管路清洗，包括一級(jí)氣液分離器、二級(jí)氣液分離器及氫化物傳輸管路，避免反應(yīng)系統(tǒng)殘留和管路結(jié)晶。如使用自動(dòng)進(jìn)樣器時(shí)，清洗過(guò)程具有排空功能。

4.2.4 氣路系統(tǒng)：能實(shí)時(shí)顯示氣體流量和流量異常提示及無(wú)載氣安全保護(hù)；測(cè)試結(jié)束關(guān)斷氣體，進(jìn)入省氣模式，做樣時(shí)氣路自動(dòng)開啟。

4.2.5 采用新型斷續(xù)流動(dòng)無(wú)殘留蒸氣發(fā)生反應(yīng)系統(tǒng)，反應(yīng)效率更高

4.2.6 *具有原子熒光精密檢測(cè)涌流式氣液分離系統(tǒng)，化學(xué)反應(yīng)更完全，氣液分離效果更佳，特別適合巖礦、土壤等復(fù)雜樣品測(cè)定；（提供省級(jí)以上權(quán)威機(jī)構(gòu)出具的檢測(cè)報(bào)告掃描件，供貨時(shí)采購(gòu)方有權(quán)核查原件）

4.2.7 具有載氣穩(wěn)流裝置 ，既可在線消除硼氫化鉀產(chǎn)生的氣泡，又可降低試劑間擴(kuò)散效應(yīng)，提高儀器穩(wěn)定性

4.2.8 排廢系統(tǒng)：自動(dòng)生成與再生液封，液封自平衡，自溢流排廢，自動(dòng)抑制泡沫生成。提高了氬氫火焰和原子化區(qū)域氣流的穩(wěn)定性。

4.3    光學(xué)系統(tǒng)

4.3.1 雙道兩元素可同時(shí)測(cè)量。

4.3.2 光路：雙光束光學(xué)系統(tǒng)，多燈位設(shè)計(jì)，全通道雙光束對(duì)等系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具有極佳的通道一致性，抗干擾雜光影響，提高儀器準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

4.3.3 元素?zé)舴胖?span>45°角度斜面設(shè)計(jì)，減少光源之間干擾，具有低背景高信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)，原廠高性能元素?zé)艏床寮从?。（需提供?shí)物圖片進(jìn)行佐證）

4.3.4 光源系統(tǒng)：空芯陰極燈采用新式脈沖調(diào)制/恒流驅(qū)動(dòng)供電方式。

4.3.5 檢測(cè)系統(tǒng)：采用進(jìn)口光電倍增管，壽命大于10年以上。

4.3.6 免調(diào)燈：直插式免調(diào)節(jié)空心陰極燈，免工具3秒極速安裝，精密微步電機(jī)控制和高精度微米級(jí)二維PSD光斑探測(cè)，空心陰極燈光斑位置的自動(dòng)調(diào)節(jié)、對(duì)準(zhǔn)以及位置鎖定。

4.3.7 *具有漂移補(bǔ)償功能，自動(dòng)優(yōu)化元素?zé)羝疲_保儀器穩(wěn)定；連續(xù)測(cè)量4小時(shí)砷銻標(biāo)準(zhǔn)溶液，最大漂移量不超2％?？稍O(shè)置每間隔n個(gè)樣品回測(cè)載流空白，與初始載流空白熒光值最大偏差不超10％。汞燈自動(dòng)激發(fā)，在長(zhǎng)時(shí)間使用后也無(wú)需使用輔助工具激發(fā)起輝；（提供省級(jí)以上權(quán)威機(jī)構(gòu)出具的檢測(cè)報(bào)告掃描件，供貨時(shí)采購(gòu)方有權(quán)核查原件）

4.3.8 采用消除道間干擾技術(shù)，在測(cè)定過(guò)程中，空芯陰極燈由恒流脈沖電源供電，交替點(diǎn)亮，從而激發(fā)不同元素的原子熒光信號(hào)，達(dá)到可多元素同時(shí)測(cè)量的目的，消除了對(duì)下一通道信號(hào)的影響，保證每個(gè)數(shù)據(jù)都準(zhǔn)確可靠。

4.4    原子化系統(tǒng)

4.5    免維護(hù)點(diǎn)火技術(shù)：百萬(wàn)次免維護(hù)高可靠性智能點(diǎn)火系統(tǒng)。

4.6    采用密閉式石英原子化器，屏蔽式低溫點(diǎn)火石英爐原子化器，具有氬氫火焰觀察窗，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火焰狀態(tài)。

4.7    原子化器控溫技術(shù)：高精度自適應(yīng)比例積分微分(PID)控溫，控溫精度高，速度快，長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠。原子化器溫度在室溫～450℃之間連續(xù)可調(diào)；溫度控制精度：±0.5℃。

5    數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：

5.1    可隨意脫機(jī)/連機(jī)切換工作

5.2    單/多窗口任意打開

5.3    單/多數(shù)據(jù)庫(kù)任選

5.4    軟件系統(tǒng)自動(dòng)診斷、自動(dòng)樣品測(cè)量、自動(dòng)清洗、單標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)配制標(biāo)準(zhǔn)曲線，自動(dòng)稀釋和超限自動(dòng)標(biāo)記，測(cè)量完成后自動(dòng)休眠，自動(dòng)保存數(shù)據(jù)；

5.5    *軟件可設(shè)置空白判別值，對(duì)空白清洗進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)采樣前與清洗后的反應(yīng)情況進(jìn)行比較，自動(dòng)判斷流路是否清洗干凈。（需提供軟件截圖進(jìn)行佐證）

5.6    采用Windows98/2000/XP的中文窗口操作軟件，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)系統(tǒng)診斷、自動(dòng)樣品測(cè)量、標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)量，多種報(bào)告格式

6     自動(dòng)進(jìn)樣器（選配）

6.1    *206位三維圓盤自動(dòng)進(jìn)樣器，包含200個(gè)10ml樣品杯，6個(gè)50ml的大容積樣品杯，樣品盤也可選擇放置適用于10ml、25ml、50ml具塞比色管，實(shí)現(xiàn)樣品處理、測(cè)量同一容器，有效避免轉(zhuǎn)移帶來(lái)的二次污染；（需提供軟件截圖進(jìn)行佐證）

6.2    自動(dòng)進(jìn)樣器具備進(jìn)樣針清洗功能：清洗內(nèi)/外壁，減少交叉污染，并帶有排空功能。

6.3    *自動(dòng)進(jìn)樣器坐標(biāo)方式：采用獨(dú)立設(shè)置坐標(biāo)的方式，替代傳統(tǒng)的間隔推算方式，每個(gè)樣品位都可以單獨(dú)設(shè)置坐標(biāo)，大幅降低故障故障率，提高分析效率。定位精度：±0.5mm，定位重復(fù)性：0.3mm，樣品最大攜留：<0.1%。（需提供軟件截圖進(jìn)行佐證）

6.4    *自動(dòng)進(jìn)樣器具有空氣隔離功能，試樣與載液通過(guò)小體積空氣隔離，更佳防止污染，隔離體積默認(rèn)位8μl。（需提供軟件截圖進(jìn)行佐證）

7     功能特點(diǎn)

7.1.1 元素?zé)艚M件免調(diào)試，即插即用，使用方便；

7.1.2 杜絕交叉污染,節(jié)約樣品和試劑用量；

7.1.3 高效電子除水裝置，減少熒光淬滅，提高檢測(cè)靈敏度；

7.1.4 泵速、采樣時(shí)間等均可自行調(diào)節(jié)，單次測(cè)定時(shí)間小于30秒。

7.1.5 電路系統(tǒng)：采用強(qiáng)、弱電路分離式設(shè)計(jì)，高集成度功能板卡式電路結(jié)構(gòu)，有效減少了電路之間的相互干擾，檢測(cè)速度大大的提高，有效降低儀器的維護(hù)費(fèi)用。

7.1.6 可升級(jí)成液相色譜原子熒光聯(lián)用儀，進(jìn)行元素價(jià)態(tài)的分析。且具有液相色譜和原子熒光聯(lián)用雙化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)。

8    配置要求

8.1    原子熒光光度計(jì)主機(jī)：1臺(tái)；

8.2    高強(qiáng)度空心陰極燈：2只；

8.3    標(biāo)準(zhǔn)溶液 1只

8.4    氫化物屏蔽式原子化器： 1套

8.5    集擴(kuò)式氣體傳輸室： 1套

8.6    軟件工作站：1套

8.7    品牌電腦：1臺(tái)；

8.8    打印機(jī)：1臺(tái)；

8.9    全自動(dòng)進(jìn)樣器： 1套（選配206位極坐標(biāo)自動(dòng)進(jìn)樣器，并支持半自動(dòng)測(cè)定方式，超靜音高速工作，并設(shè)有專用清洗位置，全管路一鍵清洗等功能，有效減少不同樣品測(cè)量過(guò)程中的交叉污染。）

六、關(guān)于我們

上海美析儀器有限公司(以下簡(jiǎn)稱美析)，是一家具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)企業(yè)，美析的創(chuàng)業(yè)理念“科技——因你改變”，并以此為企業(yè)宗旨，不斷探究、果敢創(chuàng)新。特別是在分析測(cè)試儀器領(lǐng)域，不斷開發(fā)出先進(jìn)的產(chǎn)品，使美析成為優(yōu)質(zhì)儀器資源的供應(yīng)者。

美析主營(yíng)光譜類儀器：可見分光光度計(jì)、紫外可見分光光度計(jì)、原子吸收光譜儀、原子熒光光度計(jì)、ICP-AES、ICP-MS，生命科學(xué)儀器：超微量分光光度計(jì)、全自動(dòng)核酸提取儀，目前，我們的產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)藥、環(huán)保、冶金、石油、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。同時(shí)美析利用在產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)、光學(xué)設(shè)計(jì)、電氣應(yīng)用和軟件開發(fā)方面積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合市場(chǎng)的最新實(shí)際需求，近期將陸續(xù)推出一批全新的分析類儀器。

美析非常重視人才的引進(jìn)和培養(yǎng)，人的因素是一個(gè)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心因素，所以美析充分尊重每一位員工，做到真正的“共建平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)自我”。為此美析建立了強(qiáng)大的培訓(xùn)團(tuán)隊(duì)，對(duì)在職員工進(jìn)行全方位的培訓(xùn)，幫助員工制定職業(yè)生涯規(guī)劃，以期公司和員工共同發(fā)展。同時(shí)美析以“家庭、敬業(yè)、學(xué)習(xí)”的職業(yè)操守啟迪著員工，每一個(gè)美析人都以飽滿的熱情和專業(yè)的技能完，美呈現(xiàn)每一臺(tái)儀器、服務(wù)每一位客戶。對(duì)人才的重視和尊重使公司的各個(gè)環(huán)節(jié)都充滿著嚴(yán)謹(jǐn)和激情，全新的設(shè)計(jì)理念、對(duì)高精度高參數(shù)的苛刻要求、應(yīng)用范圍的持續(xù)延伸，所有這些都在我們的產(chǎn)品先進(jìn)性上得到了完美呈現(xiàn)；從原材料的嚴(yán)格驗(yàn)收，到各工藝流程的標(biāo)準(zhǔn)流水線作業(yè)，再到質(zhì)檢部門的嚴(yán)格出廠檢測(cè)，美析人對(duì)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的苛刻要求使得公司建立起一套完善的過(guò)程質(zhì)量控制系統(tǒng)，并在儀器的質(zhì)量上得到有力體現(xiàn)。也因此使我們的產(chǎn)品受到國(guó)內(nèi)外用戶的一致好評(píng)。

美析的總部及生產(chǎn)基地設(shè)在上海，營(yíng)銷中心設(shè)在北京，并在上海、北京、江蘇三地建有研發(fā)基地。為充分利用各地的智力資源，美析與國(guó)內(nèi)外的部分科研單位也進(jìn)行了深層次的科研合作，不斷將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。為更好的服務(wù)于廣大客戶，美析儀器國(guó)內(nèi)設(shè)有12家辦事機(jī)構(gòu)，度身定制符合您需求的應(yīng)用解決方案，提高產(chǎn)品的附加值。在不斷服務(wù)國(guó)內(nèi)用戶的同時(shí)，美析也與20多個(gè)國(guó)家的分銷機(jī)構(gòu)建立了深度的戰(zhàn)略合作關(guān)系。

伴隨著美析躋身全球品牌儀器行列步伐的加快，美析對(duì)自身的要求不斷提高，同時(shí)我們也希望能得到社會(huì)各界的關(guān)愛和支持，讓我們攜手共同展望。科技，必將因你我而改變。