冷原子荧光法测汞原理、步骤与避坑指南

时间：2025-12-16 13:31:08 访客：4

一、方法定位

冷原子荧光法是 HJ 694-2014 地表水/地下水汞测定的首推技术，检出限 0.0015 μg/L（1.5 ppt），介于 ICP-MS 与原子吸收之间，却无需昂贵碰撞池，一台台式机即可完成 ng/L 级监测，适合背景值调查、饮用水达标评价及氯离子<500 mg/L 的清洁水样。

冷原子荧光法.jpg

二、原理一句话

“紫外光打原子→原子放荧光→荧光强度∝汞浓度”。

流程：Hg²⁺ + SnCl₂ → Hg⁰↑ → 253.7 nm 激发 → 253.7 nm 荧光 → 光电倍增管计数。

关键点：在氩气载气流中，荧光信号与汞原子数呈线性（0-1.0 μg/L），浓度再高即自吸，需稀释。

三、实验 7 步路线图

取样：清洁聚乙烯瓶，立即酸化 pH<2，4℃避光，48 h 内分析；

消化：10 mL 水样 + 0.1 mL 浓 H₂SO₄ + 0.1 mL KMnO₄（≥0.5 % w/v），105℃烘箱 1 h，使有机汞→Hg²⁺；

褪色：冷却后滴加盐酸羟胺（10 % w/v）至紫色刚好褪去，消除过量 KMnO₄，防止氧化 SnCl₂；

空白清扫：1 mL 高纯水重复进样 + SnCl₂ 0.2 mL，直至空白荧光值≤5 计数，保证管路无残留；

标准曲线：0、0.1、0.2、0.5、1.0 μg/L 系列，同法消化，相关系数 R≥0.999；

上机：1 mL 进样，氩气 300 mL/min，SnCl₂ 0.2 mL 自动注入，积分 12 s；

计算：荧光强度代入曲线，结果×稀释倍数，报出 μg/L，保留三位小数。

四、仪器工作条件（参考）

参数设定值

灯电流 15 mA

负高压 280 V

载气氩气 300 mL/min

积分时间 12 s

延迟时间 5 s

五、质控与防坑

器皿：玻璃易吸附汞，用 10 % HNO₃ 浸泡 24 h，高纯水冲洗；

试剂：KMnO₄、SnCl₂ 溶液每周新配，防止还原性杂质；

氯离子：>500 mg/L 会淬灭荧光，样品需稀释或改用 ICP-MS；

加标回收：每批次 10 %，回收率 85-115 %；

空白：试剂空白 < 0.002 μg/L，否则重配试剂。

六、快速计算示例

样品荧光值 248 计数，曲线方程式 y=250x+2.1，则

C = (248-2.1)/250 = 0.983 μg/L

若稀释 5 倍，报出 4.92 μg/L，修约 4.9 μg/L。

七、方法亮点与局限性

亮点：

无需石墨炉，成本约为 AAS 的 1/3；

氩气氛围下基体干扰小，Na⁺、Ca²⁺、Fe³⁺ 浓度<1000 mg/L 不影响信号。

局限性：

线性上限仅 1 μg/L，高浓度需稀释；

氯离子、S²⁻ 会淬灭荧光，需预判基体；

紫外灯寿命 2000 h，需定期更换。

八、结论

冷原子荧光法用“一束紫外光+一滴还原剂”把 ng/L 级汞变成可计数的光子，既省设备又省维护。只要把好“消化完全、空白最低、氩气稳定”三关，就能让 0.0015 μg/L 的痕量汞无所遁形，为饮用水安全、地表水背景值调查提供“纳米级”数据支撑。

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