應用方案 | 硫磺中砷含量的測定 原子熒光光度法

中華人民共和國出入境檢驗檢疫行業(yè)標準《SN/T 5350.2-2021 硫磺 砷含量的測定 原子熒光光譜法》將于2022年6月1日正式實施，該標準規(guī)定了微波消解-原子熒光光譜法測定硫磺中砷含量的方法，適用于硫磺中砷含量的測定，測定范圍：0.5mg/kg～250mg/kg。
一、引言
   硫磺來自于石油和天然氣的回收以及硫鐵礦等副產品，是一種重要的工業(yè)原料。工業(yè)硫磺廣泛應用于橡膠制品、硫酸、染料、食品添加劑、化妝品制造等領域。硫磺中的砷會在生產加工時殘留在產品中，進而對人體健康造成危害。根據(jù)國家標準GB/T 2449-2021，砷含量是硫磺產品檢測的的重要項目，也是制約硫磺質量等級的重要技術指標之一。
   本實驗根據(jù)出入境檢驗檢疫行業(yè)標準SN/T 5350.2-2021，建立了微波消解-原子熒光光譜法測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、操作簡單、快速、靈敏度高、測量數(shù)據(jù)準確等優(yōu)點，適合硫磺中微量砷含量的檢測。
二、實驗部分
2.1 主要儀器

AFS-6801原子熒光光度計（上海美析儀器有限公司）。
微波消解儀；

2.2 樣品前處理
分別準確稱取約0.2g（精確至0.001g）硫磺樣品置于消解罐中，在通風櫥中先加入6 mL硝酸，再慢慢加入2mL過氧化氫，混勻，使得樣品與消解液充分接觸，蓋上內蓋，擰緊外蓋，套上保護套。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的升溫程序進行微波消解，程序結束后冷卻。待罐內溫度降至室溫后，在通風櫥中取出，緩慢泄壓放氣，打開消解罐蓋。用水沖洗消解罐內壁, 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后上機測試。同時，做樣品空

白處理。

微波升溫程序

2.3 AFS-6801原子熒光光度計工作條件表

 

三、結果與討論3.1 標準曲線圖

3.2 樣品測量結果表4 樣品測量結果（n=6）

對同一硫磺樣品處理6份，進行精密度試驗，結果如表4所示，相對標準偏差RSD為1.95％。在樣品處理溶液中加入一定量的標準溶液，按實驗方法進行測定，樣品測定結果和加標回收率試驗結果如表5所示，方法加標回收率為96.0％～98.2％。表5 樣品加標回收率結果（n=6）

四、結論

采用微波消解-原子熒光光譜法測定硫磺中的砷，具有樣品用量少、所需試劑種類少、環(huán)境污染小、操作簡單、靈敏度高和測量數(shù)據(jù)準確等優(yōu)點，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和參數(shù)

AFS-6801雙道順序注射原子熒光光度計

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℃（嚴格來說是15～25℃）

2.3    相對濕度：≤90%

3    技術參數(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: 大于三個數(shù)量級。

4    儀器主機：

4.1    進樣系統(tǒng)

4.1.1 *進樣泵：采用進口注射泵和蠕動泵聯(lián)用內置式雙進樣系統(tǒng)，精確控制和具有補償功能的高精度免維護注射泵?？梢栽O置時間、體積、速度的變化，微升級樣品采集，長期運行穩(wěn)定可靠；（需提供進口注射泵報關單進行佐證，供貨時采購方有權進行實物核查）

4.1.2 *蠕動泵采用十滾軸，4通道,各通道可單獨調節(jié)，蠕動泵卡具有檔位色標提示功能，可快速分辨出蠕動泵工作時所在的檔位，避免檔位間的混淆，節(jié)省操作時間。蠕動泵進樣系統(tǒng)具有測樣速度快的特點（單個樣品測量時間小于20s），縮短檢測時間，提高工作效率。適用于渾濁及基體復雜樣品的檢測。軟件可選擇進樣流程，自動切換。（需提供彩頁和實物圖進行佐證）

4.1.3 蠕動泵管采用100%進口原裝原封，不再經過人工二次加工制作，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)的復雜程度，易于觀察液體傳輸狀態(tài)，有效抑制記憶效應；

4.1.5 *原子熒光蒸氣注射蠕動復合泵進分離富集發(fā)生系統(tǒng) ； （提供省級以上權威機構出具的檢測報告掃描件，供貨時采購方有權核查原件）

4.1.6 存樣環(huán)：全透明氟聚合物管路，機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：一級氣液分離器具有快速除泡沫功能，避免反應溶液進入原子化器；載氣氣路中帶有逆止閥，防止反應溶液進入氣路；

4.2.2 二級氣液分離器：采用新型去除水蒸氣的裝置，無需加水或手動排水；

4.2.3 可實現(xiàn)全管路清洗，包括一級氣液分離器、二級氣液分離器及氫化物傳輸管路，避免反應系統(tǒng)殘留和管路結晶。如使用自動進樣器時，清洗過程具有排空功能。

4.2.4 氣路系統(tǒng)：能實時顯示氣體流量和流量異常提示及無載氣安全保護；測試結束關斷氣體，進入省氣模式，做樣時氣路自動開啟。

4.2.5 采用新型斷續(xù)流動無殘留蒸氣發(fā)生反應系統(tǒng)，反應效率更高

4.2.6 *具有原子熒光精密檢測涌流式氣液分離系統(tǒng)，化學反應更完全，氣液分離效果更佳，特別適合巖礦、土壤等復雜樣品測定；（提供省級以上權威機構出具的檢測報告掃描件，供貨時采購方有權核查原件）

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

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

4.3    光學系統(tǒng)

4.3.1 雙道兩元素可同時測量。

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

4.3.3 元素燈放置45°角度斜面設計，減少光源之間干擾，具有低背景高信號的優(yōu)點，原廠高性能元素燈即插即用。（需提供實物圖片進行佐證）

4.3.4 光源系統(tǒng)：空芯陰極燈采用新式脈沖調制/恒流驅動供電方式。

4.3.5 檢測系統(tǒng)：采用進口光電倍增管，壽命大于10年以上。

4.3.6 免調燈：直插式免調節(jié)空心陰極燈，免工具3秒極速安裝，精密微步電機控制和高精度微米級二維PSD光斑探測，空心陰極燈光斑位置的自動調節(jié)、對準以及位置鎖定。

4.3.7 *具有漂移補償功能，自動優(yōu)化元素燈漂移，確保儀器穩(wěn)定；連續(xù)測量4小時砷銻標準溶液，最大漂移量不超2％?？稍O置每間隔n個樣品回測載流空白，與初始載流空白熒光值最大偏差不超10％。汞燈自動激發(fā)，在長時間使用后也無需使用輔助工具激發(fā)起輝；（提供省級以上權威機構出具的檢測報告掃描件，供貨時采購方有權核查原件）

4.3.8 采用消除道間干擾技術，在測定過程中，空芯陰極燈由恒流脈沖電源供電，交替點亮，從而激發(fā)不同元素的原子熒光信號，達到可多元素同時測量的目的，消除了對下一通道信號的影響，保證每個數(shù)據(jù)都準確可靠。

4.4    原子化系統(tǒng)

4.5    免維護點火技術：百萬次免維護高可靠性智能點火系統(tǒng)。

4.6    采用密閉式石英原子化器，屏蔽式低溫點火石英爐原子化器，具有氬氫火焰觀察窗，可實時監(jiān)測火焰狀態(tài)。

4.7    原子化器控溫技術：高精度自適應比例積分微分(PID)控溫，控溫精度高，速度快，長期穩(wěn)定可靠。原子化器溫度在室溫～450℃之間連續(xù)可調；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/連機切換工作

5.2    單/多窗口任意打開

5.3    單/多數(shù)據(jù)庫任選

5.4    軟件系統(tǒng)自動診斷、自動樣品測量、自動清洗、單標準自動配制標準曲線，自動稀釋和超限自動標記，測量完成后自動休眠，自動保存數(shù)據(jù)；

5.5    *軟件可設置空白判別值，對空白清洗進行監(jiān)測，對采樣前與清洗后的反應情況進行比較，自動判斷流路是否清洗干凈。（需提供軟件截圖進行佐證）

5.6    采用Windows98/2000/XP的中文窗口操作軟件，可實現(xiàn)自動系統(tǒng)診斷、自動樣品測量、標準曲線法測量，多種報告格式

6     自動進樣器（選配）

6.1    *206位三維圓盤自動進樣器，包含200個10ml樣品杯，6個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，實現(xiàn)樣品處理、測量同一容器，有效避免轉移帶來的二次污染；（需提供軟件截圖進行佐證）

6.2    自動進樣器具備進樣針清洗功能：清洗內/外壁，減少交叉污染，并帶有排空功能。

6.3    *自動進樣器坐標方式：采用獨立設置坐標的方式，替代傳統(tǒng)的間隔推算方式，每個樣品位都可以單獨設置坐標，大幅降低故障故障率，提高分析效率。定位精度：±0.5mm，定位重復性：0.3mm，樣品最大攜留：<0.1%。（需提供軟件截圖進行佐證）

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

7     功能特點

7.1.1 元素燈組件免調試，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，提高檢測靈敏度；

7.1.4 泵速、采樣時間等均可自行調節(jié)，單次測定時間小于30秒。

7.1.5 電路系統(tǒng)：采用強、弱電路分離式設計，高集成度功能板卡式電路結構，有效減少了電路之間的相互干擾，檢測速度大大的提高，有效降低儀器的維護費用。

7.1.6 可升級成液相色譜原子熒光聯(lián)用儀，進行元素價態(tài)的分析。且具有液相色譜和原子熒光聯(lián)用雙化學反應系統(tǒng)。

8    配置要求

8.1    原子熒光光度計主機：1臺；

8.2    高強度空心陰極燈：2只；

8.3    標準溶液 1只

8.4    氫化物屏蔽式原子化器： 1套

8.5    集擴式氣體傳輸室： 1套

8.6    軟件工作站：1套

8.7    品牌電腦：1臺；

8.8    打印機：1臺；

8.9    全自動進樣器： 1套（選配206位極坐標自動進樣器，并支持半自動測定方式，超靜音高速工作，并設有專用清洗位置，全管路一鍵清洗等功能，有效減少不同樣品測量過程中的交叉污染。）

六、關于我們

上海美析儀器有限公司(以下簡稱美析)，是一家具有自主知識產權的高新技術企業(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。特別是在分析測試儀器領域，不斷開發(fā)出先進的產品，使美析成為優(yōu)質儀器資源的供應者。

美析主營光譜類儀器：可見分光光度計、紫外可見分光光度計、原子吸收光譜儀、原子熒光光度計、ICP-AES、ICP-MS，生命科學儀器：超微量分光光度計、全自動核酸提取儀，目前，我們的產品已廣泛應用于有機化學、無機化學、生物化學、醫(yī)藥、環(huán)保、冶金、石油、農業(yè)等領域。同時美析利用在產品機械結構、光學設計、電氣應用和軟件開發(fā)方面積累的豐富經驗，結合市場的最新實際需求，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和培養(yǎng)，人的因素是一個企業(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，實現(xiàn)自我”。為此美析建立了強大的培訓團隊，對在職員工進行全方位的培訓，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。同時美析以“家庭、敬業(yè)、學習”的職業(yè)操守啟迪著員工，每一個美析人都以飽滿的熱情和專業(yè)的技能完，美呈現(xiàn)每一臺儀器、服務每一位客戶。對人才的重視和尊重使公司的各個環(huán)節(jié)都充滿著嚴謹和激情，全新的設計理念、對高精度高參數(shù)的苛刻要求、應用范圍的持續(xù)延伸，所有這些都在我們的產品先進性上得到了完美呈現(xiàn)；從原材料的嚴格驗收，到各工藝流程的標準流水線作業(yè)，再到質檢部門的嚴格出廠檢測，美析人對生產各環(huán)節(jié)的苛刻要求使得公司建立起一套完善的過程質量控制系統(tǒng)，并在儀器的質量上得到有力體現(xiàn)。也因此使我們的產品受到國內外用戶的一致好評。

美析的總部及生產基地設在上海，營銷中心設在北京，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，美析與國內外的部分科研單位也進行了深層次的科研合作，不斷將科研成果轉化為生產力。為更好的服務于廣大客戶，美析儀器國內設有12家辦事機構，度身定制符合您需求的應用解決方案，提高產品的附加值。在不斷服務國內用戶的同時，美析也與20多個國家的分銷機構建立了深度的戰(zhàn)略合作關系。

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