[发明专利]一种汞元素形态分析方法

说明书

本发明提供了一种简便、快捷、且将体积小、功率低的汞元素形态分析方法，包括以下步骤：由流动注射仪将样品与低分子有机酸的混合溶液运输到光化学蒸气选择性发生器中；由所述光化学蒸气选择性发生器产生汞蒸气；借助于由气体流量控制器控制的载气将所述汞蒸气运输到液体阴极辉光放电光谱仪进行激发与检测。

技术领域

本发明属于原子光谱分析领域，涉及一种汞元素形态分析方法，尤其涉及一种光化学蒸气发生-液体阴极辉光放电光谱分析方法。

背景技术

汞元素在自然界中分布很广，毒性很大，容易富集残留在环境中且难以降解，水环境中的汞被动植物吸收，通过食物链富集放大，对人类的身体健康甚至生命安全构成了极的威胁。因其毒性与其在环境中的化学形态密切相关，汞的化学形态分析日益受到关注。汞在环境中主要以元素汞、无机汞和有机汞的方式存在，无机汞有一价和二价两种形态，一价汞几乎不溶于水，在环境中不稳定，容易转化为元素汞和二价汞；有机汞主要有甲基汞、乙基汞和苯基汞等。有机汞的毒性远大于元素汞和无机汞，甲基汞是毒性最大的有机汞，易于穿透生物膜且通过食物链聚集。甲基汞曾给人类环境健康带来重大危害，著名的“八大公害事件”中，发生在日本的水俣病事件就是由于人们食用了被甲基汞污染的海产品而引起的。我国在GB 2762-2012《食品中污染物限量》对水产动物及食肉鱼类中的甲基汞含量进行了限定，水产品（食肉鱼类除外）甲基汞限量指标为0.5 mg·kg^-1（鲜重计），食肉鱼类（如鲨鱼、金枪鱼及其他）甲基汞限量指标为1 mg·kg^-1（鲜重计）。

目前，汞元素形态分析的检测技术主要是采用高选择性的色谱分离系统与高灵敏度的原子光谱/质谱检测器相结合的联用技术，实现样品中元素不同形态的在线分离与测定。联用技术主要包括高效液相色谱-原子吸收光谱（HPLC-AAS）、高效液相色谱-原子荧光光谱（HPLC-AFS）、高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱（HPLC-ICP-MS）和气相色谱-质谱（GC-MS）等。但色谱分离系统装置复杂、价格昂贵、运行成本高，原子光谱/质谱检测器功率高、需要消耗大量惰性甚至危险性气体、操作费用高，难以用于野外分析和检测。因此，开发一种简便、快捷、体积小、功率低的非色谱分离技术与微等离体原子光谱联用技术以应用于元素形态分析具有十分重要意义。

光化学蒸气发生（PVG）是最近迅速发展起来的一种样品引入技术，它使用稳定的低分子有机酸，产生氢气量少且绿色环保，并能承受高浓度的过渡金属离子。PVG不仅能把金属阳离子还原到零价或最低价态，而且可以让有机形态转变为无机形态，因此它既可以作为一种气体进样技术，也可以作为元素形态分析中的一种非色谱分离技术。PVG作为不同形态化合物的非色谱分离技术，是利用选择的不同条件下，同一元素的不同形态在紫外灯辐射下产生挥发物能力上的差异，来实现两种不同形态物质的定量分离。因而在简便、快捷、低成本的非色谱元素形态分析中，PVG具有非常广泛的应用前景。液体阴极辉光放电光谱（SCGD-AES）是一种微等离子体原子光谱，它兼具了光谱测量的稳定性以及无需雾化器、无需压缩气体、大气压下操作、体积小、低功耗、易于实行小型化和野外分析等优点，在新兴的原子光谱分析中备受关注。

发明内容

为克服现有汞元素形态分析方法中所使用装置复杂、体积大、功率高的不足，本发明提供了一种简便、快捷、且将体积小、功率低的光化学蒸气选择性发生-小型化液体阴极辉光放电光谱联用技术（PVG-SCGD-AES）应用于汞元素形态分析的分析方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：由流动注射仪将样品与低分子有机酸的混合溶液运输到光化学蒸气选择性发生器中；由所述光化学蒸气选择性发生器产生汞蒸气；借助于由气体流量控制器控制的载气将所述汞蒸气运输到小型化液体阴极辉光放电光谱进行激发与检测。

优选地，在所述光化学蒸气选择性发生器中采用波长为185~365 nm的紫外灯。

优选地，在所述光化学蒸气选择性发生器中采用功率为4~50 W的紫外灯。