应用方案 | 硫磺中砷含量的测定 原子荧光光度法

应用方案 | 硫磺中砷含量的测定 原子荧光光度法

中华人民共和国出入境检验检疫行业标准《SN/T 5350.2-2021 硫磺 砷含量的测定 原子荧光光谱法》将于2022年6月1日正式实施，该标准规定了微波消解-原子荧光光谱法测定硫磺中砷含量的方法，适用于硫磺中砷含量的测定，测定范围：0.5mg/kg～250mg/kg。
一、引言
   硫磺来自于石油和天然气的回收以及硫铁矿等副产品，是一种重要的工业原料。工业硫磺广泛应用于橡胶制品、硫酸、染料、食品添加剂、化妆品制造等领域。硫磺中的砷会在生产加工时残留在产品中，进而对人体健康造成危害。根据国家标准GB/T 2449-2021，砷含量是硫磺产品检测的的重要项目，也是制约硫磺质量等级的重要技术指标之一。
   本实验根据出入境检验检疫行业标准SN/T 5350.2-2021，建立了微波消解-原子荧光光谱法测定硫磺中微量砷的分析方法，该方法具有样品用量少、所需试剂种类少、环境污染小、操作简单、快速、灵敏度高、测量数据准确等优点，适合硫磺中微量砷含量的检测。
二、实验部分
2.1 主要仪器

AFS-6801原子荧光光度计（上海美析仪器有限公司）。
微波消解仪；

2.2 样品前处理
分别准确称取约0.2g（精确至0.001g）硫磺样品置于消解罐中，在通风橱中先加入6 mL硝酸，再慢慢加入2mL过氧化氢，混匀，使得样品与消解液充分接触，盖上内盖，拧紧外盖，套上保护套。将消解罐装入消解罐支架后放入微波消解仪的炉腔中，按表1的升温程序进行微波消解，程序结束后冷却。待罐内温度降至室温后，在通风橱中取出，缓慢泄压放气，打开消解罐盖。用水冲洗消解罐内壁, 将消解罐置于100℃的石墨加热套中赶酸1 h左右, 赶尽氮氧化物及亚硝酸盐, 将剩余溶液，转移至50 mL容量瓶中，加入5.0 mL 5 %硫脲-抗坏血酸混合溶液，用去离子水定容至刻度，摇匀，放置30 min后上机测试。同时，做样品空

白处理。

微波升温程序

2.3 AFS-6801原子荧光光度计工作条件表

 

三、结果与讨论3.1 标准曲线图

3.2 样品测量结果表4 样品测量结果（n=6）

对同一硫磺样品处理6份，进行精密度试验，结果如表4所示，相对标准偏差RSD为1.95％。在样品处理溶液中加入一定量的标准溶液，按实验方法进行测定，样品测定结果和加标回收率试验结果如表5所示，方法加标回收率为96.0％～98.2％。表5 样品加标回收率结果（n=6）

四、结论

采用微波消解-原子荧光光谱法测定硫磺中的砷，具有样品用量少、所需试剂种类少、环境污染小、操作简单、灵敏度高和测量数据准确等优点，该方法适用于硫磺中微量砷含量的分析。

五、原子荧光光谱仪的特点和参数

AFS-6801双道顺序注射原子荧光光度计

1    仪器用途

1.1    适用于样品中砷、汞、硒、锡、铅、铋、锑、碲、锗、镉、锌、金等十二种元素的痕量分析。

2    工作环境

2.1    电源：220V，50Hz

2.2    温度：15～35℃（严格来说是15～25℃）

2.3    相对湿度：≤90%

3    技术参数：

3.1    检出限(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    线性范围: 大于三个数量级。

4    仪器主机：

4.1    进样系统

4.1.1 *进样泵：采用进口注射泵和蠕动泵联用内置式双进样系统，精确控制和具有补偿功能的高精度免维护注射泵。可以设置时间、体积、速度的变化，微升级样品采集，长期运行稳定可靠；（需提供进口注射泵报关单进行佐证，供货时采购方有权进行实物核查）

4.1.2 *蠕动泵采用十滚轴，4通道,各通道可单独调节，蠕动泵卡具有档位色标提示功能，可快速分辨出蠕动泵工作时所在的档位，避免档位间的混淆，节省操作时间。蠕动泵进样系统具有测样速度快的特点（单个样品测量时间小于20s），缩短检测时间，提高工作效率。适用于浑浊及基体复杂样品的检测。软件可选择进样流程，自动切换。（需提供彩页和实物图进行佐证）

4.1.3 蠕动泵管采用100%进口原装原封，不再经过人工二次加工制作，一根原装泵管的使用寿命高于常规泵管2倍以上。

4.1.4 流路系统：机加全透明流高度集成三维流路系统，降低了流路系统的复杂程度，易于观察液体传输状态，有效抑制记忆效应；

4.1.5 *原子荧光蒸气注射蠕动复合泵进分离富集发生系统 ； （提供省级以上权威机构出具的检测报告扫描件，供货时采购方有权核查原件）

4.1.6 存样环：全透明氟聚合物管路，机加一体化成型存样环；可观察样品情况，避免漏液；

4.2    气路系统

4.2.1 双重气液分离装置：一级气液分离器具有快速除泡沫功能，避免反应溶液进入原子化器；载气气路中带有逆止阀，防止反应溶液进入气路；

4.2.2 二级气液分离器：采用新型去除水蒸气的装置，无需加水或手动排水；

4.2.3 可实现全管路清洗，包括一级气液分离器、二级气液分离器及氢化物传输管路，避免反应系统残留和管路结晶。如使用自动进样器时，清洗过程具有排空功能。

4.2.4 气路系统：能实时显示气体流量和流量异常提示及无载气安全保护；测试结束关断气体，进入省气模式，做样时气路自动开启。

4.2.5 采用新型断续流动无残留蒸气发生反应系统，反应效率更高

4.2.6 *具有原子荧光精密检测涌流式气液分离系统，化学反应更完全，气液分离效果更佳，特别适合岩矿、土壤等复杂样品测定；（提供省级以上权威机构出具的检测报告扫描件，供货时采购方有权核查原件）

4.2.7 具有载气稳流装置 ，既可在线消除硼氢化钾产生的气泡，又可降低试剂间扩散效应，提高仪器稳定性

4.2.8 排废系统：自动生成与再生液封，液封自平衡，自溢流排废，自动抑制泡沫生成。提高了氩氢火焰和原子化区域气流的稳定性。

4.3    光学系统

4.3.1 双道两元素可同时测量。

4.3.2 光路：双光束光学系统，多灯位设计，全通道双光束对等系统设计，具有极佳的通道一致性，抗干扰杂光影响，提高仪器准确性和稳定性。

4.3.3 元素灯放置45°角度斜面设计，减少光源之间干扰，具有低背景高信号的优点，原厂高性能元素灯即插即用。（需提供实物图片进行佐证）

4.3.4 光源系统：空芯阴极灯采用新式脉冲调制/恒流驱动供电方式。

4.3.5 检测系统：采用进口光电倍增管，寿命大于10年以上。

4.3.6 免调灯：直插式免调节空心阴极灯，免工具3秒极速安装，精密微步电机控制和高精度微米级二维PSD光斑探测，空心阴极灯光斑位置的自动调节、对准以及位置锁定。

4.3.7 *具有漂移补偿功能，自动优化元素灯漂移，确保仪器稳定；连续测量4小时砷锑标准溶液，最大漂移量不超2％。可设置每间隔n个样品回测载流空白，与初始载流空白荧光值最大偏差不超10％。汞灯自动激发，在长时间使用后也无需使用辅助工具激发起辉；（提供省级以上权威机构出具的检测报告扫描件，供货时采购方有权核查原件）

4.3.8 采用消除道间干扰技术，在测定过程中，空芯阴极灯由恒流脉冲电源供电，交替点亮，从而激发不同元素的原子荧光信号，达到可多元素同时测量的目的，消除了对下一通道信号的影响，保证每个数据都准确可靠。

4.4    原子化系统

4.5    免维护点火技术：百万次免维护高可靠性智能点火系统。

4.6    采用密闭式石英原子化器，屏蔽式低温点火石英炉原子化器，具有氩氢火焰观察窗，可实时监测火焰状态。

4.7    原子化器控温技术：高精度自适应比例积分微分(PID)控温，控温精度高，速度快，长期稳定可靠。原子化器温度在室温～450℃之间连续可调；温度控制精度：±0.5℃。

5    数据处理系统：

5.1    可随意脱机/连机切换工作

5.2    单/多窗口任意打开

5.3    单/多数据库任选

5.4    软件系统自动诊断、自动样品测量、自动清洗、单标准自动配制标准曲线，自动稀释和超限自动标记，测量完成后自动休眠，自动保存数据；

5.5    *软件可设置空白判别值，对空白清洗进行监测，对采样前与清洗后的反应情况进行比较，自动判断流路是否清洗干净。（需提供软件截图进行佐证）

5.6    采用Windows98/2000/XP的中文窗口操作软件，可实现自动系统诊断、自动样品测量、标准曲线法测量，多种报告格式

6     自动进样器（选配）

6.1    *206位三维圆盘自动进样器，包含200个10ml样品杯，6个50ml的大容积样品杯，样品盘也可选择放置适用于10ml、25ml、50ml具塞比色管，实现样品处理、测量同一容器，有效避免转移带来的二次污染；（需提供软件截图进行佐证）

6.2    自动进样器具备进样针清洗功能：清洗内/外壁，减少交叉污染，并带有排空功能。

6.3    *自动进样器坐标方式：采用独立设置坐标的方式，替代传统的间隔推算方式，每个样品位都可以单独设置坐标，大幅降低故障故障率，提高分析效率。定位精度：±0.5mm，定位重复性：0.3mm，样品最大携留：<0.1%。（需提供软件截图进行佐证）

6.4    *自动进样器具有空气隔离功能，试样与载液通过小体积空气隔离，更佳防止污染，隔离体积默认位8μl。（需提供软件截图进行佐证）

7     功能特点

7.1.1 元素灯组件免调试，即插即用，使用方便；

7.1.2 杜绝交叉污染,节约样品和试剂用量；

7.1.3 高效电子除水装置，减少荧光淬灭，提高检测灵敏度；

7.1.4 泵速、采样时间等均可自行调节，单次测定时间小于30秒。

7.1.5 电路系统：采用强、弱电路分离式设计，高集成度功能板卡式电路结构，有效减少了电路之间的相互干扰，检测速度大大的提高，有效降低仪器的维护费用。

7.1.6 可升级成液相色谱原子荧光联用仪，进行元素价态的分析。且具有液相色谱和原子荧光联用双化学反应系统。

8    配置要求

8.1    原子荧光光度计主机：1台；

8.2    高强度空心阴极灯：2只；

8.3    标准溶液 1只

8.4    氢化物屏蔽式原子化器： 1套

8.5    集扩式气体传输室： 1套

8.6    软件工作站：1套

8.7    品牌电脑：1台；

8.8    打印机：1台；

8.9    全自动进样器： 1套（选配206位极坐标自动进样器，并支持半自动测定方式，超静音高速工作，并设有专用清洗位置，全管路一键清洗等功能，有效减少不同样品测量过程中的交叉污染。）

六、关于我们

上海美析仪器有限公司(以下简称美析)，是一家具有自主知识产权的高新技术企业，美析的创业理念“科技——因你改变”，并以此为企业宗旨，不断探究、果敢创新。特别是在分析测试仪器领域，不断开发出先进的产品，使美析成为优质仪器资源的供应者。

美析主营光谱类仪器：可见分光光度计、紫外可见分光光度计、原子吸收光谱仪、原子荧光光度计、ICP-AES、ICP-MS，生命科学仪器：超微量分光光度计、全自动核酸提取仪，目前，我们的产品已广泛应用于有机化学、无机化学、生物化学、医药、环保、冶金、石油、农业等领域。同时美析利用在产品机械结构、光学设计、电气应用和软件开发方面积累的丰富经验，结合市场的最新实际需求，近期将陆续推出一批全新的分析类仪器。

美析非常重视人才的引进和培养，人的因素是一个企业可持续发展的核心因素，所以美析充分尊重每一位员工，做到真正的“共建平台，实现自我”。为此美析建立了强大的培训团队，对在职员工进行全方位的培训，帮助员工制定职业生涯规划，以期公司和员工共同发展。同时美析以“家庭、敬业、学习”的职业操守启迪着员工，每一个美析人都以饱满的热情和专业的技能完，美呈现每一台仪器、服务每一位客户。对人才的重视和尊重使公司的各个环节都充满着严谨和激情，全新的设计理念、对高精度高参数的苛刻要求、应用范围的持续延伸，所有这些都在我们的产品先进性上得到了完美呈现；从原材料的严格验收，到各工艺流程的标准流水线作业，再到质检部门的严格出厂检测，美析人对生产各环节的苛刻要求使得公司建立起一套完善的过程质量控制系统，并在仪器的质量上得到有力体现。也因此使我们的产品受到国内外用户的一致好评。

美析的总部及生产基地设在上海，营销中心设在北京，并在上海、北京、江苏三地建有研发基地。为充分利用各地的智力资源，美析与国内外的部分科研单位也进行了深层次的科研合作，不断将科研成果转化为生产力。为更好的服务于广大客户，美析仪器国内设有12家办事机构，度身定制符合您需求的应用解决方案，提高产品的附加值。在不断服务国内用户的同时，美析也与20多个国家的分销机构建立了深度的战略合作关系。

伴随着美析跻身全球品牌仪器行列步伐的加快，美析对自身的要求不断提高，同时我们也希望能得到社会各界的关爱和支持，让我们携手共同展望。科技，必将因你我而改变。