水质 钙和镁的测定 原子吸收分光光度法

引言
本标准等效采用国际标准ISO 7980-1986《水质－钙和镁的测定－原子吸收分光光度法》。
1 主题内容与适用范围
1.1主题内容
本标准规定了测定水中钙和镁的原子吸收分光光度法。
1.2适用范围
本标准适用于测定地下水，地面水和废水中的钙、镁。本标准适用的校准溶液浓度范围(见表1)与仪器的特性有关，随着仪器的参数变化而变化。通过样品的浓缩和稀释还可使测定实际样品浓度范围得到扩展。
表1 测定范围及最低检出浓度 mg／L
元素 最低检出浓度 测定范围
钙 0.02 0.1～6.0
镁 0.002 0.01～0.6
1.3干扰
原子吸收法测定钙镁的主要干扰有铝、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐等，它们能抑制钙、镁的原于化，产生干扰，可加入锶、镧或其它释放剂来消除干扰。火焰条件直接影响着测定灵敏度，必须选择合适的乙炔量和火焰观测高度。试样需检查是否有背景吸收，如有背景吸收应予以校正。
2 定义
2.1可滤态钙、镁：未酸化的样品中能通过0.45?m滤膜的钙镁成分。
2.2不可滤态钙、镁总量：未经过滤的样品经消解后测得的钙、镁浓度，或样品中可滤态和不可滤态两部分钙、镁浓度总和。
3 原理
将试液喷入火焰中。使钙、镁原子化，在火焰中形成的基态原子对特征谱线产生选择性吸收。由测得的样品吸光度和校准溶液的吸光度进行比较，确定样品中被测元素的浓度。选用
422.7nm共振线的吸收测定钙，用285.2nm共振线的吸收测定镁。
4 试剂
除另有说明外，分析时均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂，去离子水或同等纯度的水。
4.1 硝酸(HNO3)，P＝1.40g／mL。
4.2 高氯酸(HClO4)，P＝1.68g／mL，优级纯。
4.3 硝酸溶液，1＋1。
4.4 燃料：乙炔，用钢瓶气供给，也可用乙炔发生器供给，但要适当纯化。
4.5 助燃气：空气，一般由气体压缩机供给、进入燃烧器以前应经过适当过滤，以除去其中的水，油和其他杂质。
4.6 镧溶液，0.1g／mL：称取氧化镧(La2O3)23.5g，用少量硝酸溶液(4.3)溶解，蒸至近干，加10mL硝酸溶液(4.3)及适量水，微热溶解，冷却后用水定容至200mL。
4.7 钙标准贮备液，1000mg／L：准确称取105～110℃烘干过的碳酸钙(CaCO3，G.R)2.4973g于100mL烧杯中，加入20mL水，小心滴加硝酸溶液(4.3)至溶解，再多加10mL硝酸溶液(4.3)，加热煮沸，冷却后用水定容至1000mL。
4.8 镁标准贮备液，100mg／L：准确称取800℃灼烧至恒重的氧化镁(MgO，S.P)0.3658g于100mL烧杯中，加20mL水，滴加硝酸溶液(4.3)至完全溶解，再多加10mL硝酸溶液(4.3)，加热煮沸，冷却后用水定容至1000mL。
4.9 钙、镁混合标准溶液，钙50mg／L、镁5.0mg／L：准确吸取钙标准贮备液(4.7)和镁标准贮备液(4.8)各5.0mL于100mL容量瓶中、加入1mL硝酸溶液(4.3)、用水稀释至标线。
5 仪器
原子吸收分光光度计及相应的辅助设备。
6 样品
6.1 样品的保存
采集代表性水样贮存于聚乙烯瓶中。采样瓶先用洗涤剂洗净。再在硝酸溶液(4.3)浸泡至少24h，然后用去离子水冲洗干净。
6.2 试样的制备
6.2.1 分析可滤态钙、镁时，如水样有大量的泥沙。悬浮物，样品采集后应及时澄清，澄清液通过0.45?m有机微孔滤膜过滤，滤液加硝酸(4.1)酸化至pH为1～2。
6.2.2 分析不可滤态钙、镁总量时，采集后立即加硝酸(4.1)酸化至pH为1～2。如果样品需要消解，则校准溶液，空白溶液也要消解。消解步骤如下：取100mL待处理佯品，置于200mL烧杯中，加入5mL硝酸(4.1)，在电热板上加热消解，蒸至10mL左右，加入5mL硝酸(4.1)和2mL高氯酸(4.2)，继续消解。蒸至1mL左右，取下冷却，加水溶解残渣，通过中速滤纸，滤入50mL容量瓶中，用水稀释至标线(消解中使用的高氯酸易爆炸，要求在通风柜中进行)。
7 步骤
7.1 试料
准确吸取经预处理的试样(6.2)、1.00～10.00mL(含钙不超过250?g，镁不超过25?g)于50mL容量瓶中，加入1mL硝酸溶液(4.3)和1mL镧溶液(4.6)用水稀释至标线，摇匀。
7.2 空白试验
在测定的同时应进行空白试验。空白试验时用50mL水取代试样。所用试剂及其用量，步骤与试料测定完全相同。
7.3测定
7.3.1根据表2选择波长和调节火焰至最佳工作条件，测定试料(7.1)的吸光度。
表2 波长及火焰类型
元素 特征谱线波长，nm 火焰类型
钙 422.7 乙炔-空气，氧化型
镁 285.2 乙炔-空气，氧化型
7.3.2根据试料吸光度，在校准曲线上查出(或用回归方程计算出)试料中的钙、镁浓度。
7.4校准
7.4.1校准溶液制备
参照表3，在50mL容量瓶中，依次加入适量的钙、镁混合标准溶液(4.9)，以下按7.1条步骤制备，至少配制5个校准溶液(不包括零点)。
表3 钙、镁标准系列的配制
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8
混合标准溶液(4.9)体积，mL 0 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
钙含量，mg／L 0 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
镁含量，mg儿 0 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
7.4.2测定
按7.3.1条步骤测定。
7.4.3校准曲线绘制
用减去空白的校准溶液吸光度为纵坐标，对应的校准溶液的浓度为横坐标作图。
8 结果的表示
X＝f c
式中：
X——钙或镁含量，以Ca或Mg计，mg／L；
f——试料定容体积与试样体积之比；
c－—由校准曲线查得的钙、镁浓度，mg／L。
9 精密度与准确度
4式中：X——钙或镁含量，以Ca或Mg计，mg／L；
5个实验室分析(1986年12月)统一分发的合成水样结果。水样中含钙40.64mg／L，含镁8.39mg／L。
9.1重复性
重复性相对标准偏差：钙为1.29％，镁为1.52％。
9.2再现性
再现性相对标准偏差：钙为1.72％，镁为1.70％。
9.3准确度
相对误差：钙为＋0.05％，镁为－0.30％。




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