孙国明
摘 要：将石墨炉原子吸收光谱法用于对石脑油中微量铅的直接测定，可以简化测试过程、提高测试效率、有效减少系统误差。选择硝酸钯作为基体改性剂，以无水乙醇溶液对试样进行稀释后，可以运用石墨炉原子吸收光谱法直接进样，实现石脑油中微量铅含量的测定。结果证明，铅含量浓度在0～100μg/L，相关系数0.999，线性关系良好，回收率可以达到94.6%以上。
关键词：石墨炉原子吸收光谱法 石脑油 微量铅
中图分类号：TE622.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（b）-0071-02
在石油化工生产中，石脑油是一种非常关键的原料，也称化工轻油，可以对石油中的多种有机原料进行分离，如煤油、汽油、沥青等。可持续发展理念下，要求对铅排放进行严格控制，需要做好石脑油中铅含量的准确测定，而传统的测定方法一般是CF-AAS法，需要将样品中的烷基铅化合物转化为水溶性铅试样，以稀硝酸萃取后，配合石墨炉原子吸收法测定，流程繁琐且误差较大。对此，本文提出了利用石墨炉原子吸收光谱法直接测定石脑油中微量铅的方法，并对其有效性进行了检验。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
选择PE AAS600原子吸收光谱仪、自动进样器（附带自动稀释功能）、铅空心阴极灯、无端盖石墨管等。试剂主要包括铅标准溶液（1000mg/L，以无水乙醇逐级稀释为100μg/L）、浓硝酸、无水乙醇溶液、硝酸钯基体改进剂（1000mg/L，以无水乙醇溶液10倍稀释）。
1.2 实验方法
在实验前，需要做好仪器的调试工作，确保相关参数正确：光谱通带宽0.7nm、灯电流10mA、波长283.3nm，塞曼背景，将氩气流量控制在250mL/min[1]。
利用自动进样器，将铅标准溶液依次配置为0、25、50、75、100μg/L的溶液，加入基体改性剂5μL，依照仪器本身的工作条件，提取20μL石脑油样本，以线性方法计算，得到相应的校正曲线，对样品中的微量铅进行含量测定。具体的试验步骤为：将样品放入仪器中，打开仪器，进入工作站，依照仪器最佳工作条件，將其调制工作状态，打开通风系统，对样品进行测定。
2 结果与讨论
2.1 溶剂与基体改性剂
在石墨炉原子吸收光谱法中，溶剂的选择一般为MIBK或者甲苯，可以与有机溶剂互溶，不过由于这两种溶剂本身具有一定的毒性，从保证实验安全的角度，将溶剂更换为无水乙醇，其能够与甲醇、乙醚、丙酮等有机溶剂实现互溶。
铅元素本身具有较强的挥发性，在灰化环节，较高的温度会导致铅元素的挥发，从而影响测定结果的准确性。而如果通过降低灰化温度的方式来减少铅挥发，又会导致灰化不完全，试验中存在大量基体，影响原子化环节的铅含量测定。对此，以硝酸钯来作为基体改性剂，就可以进一步将灰化温度提升到800℃[2]。
2.2 载气选择
载气可以在升温阶段提供保护，尤其是原子化阶段，温度相对较高，需要做好保护气体的选择。可供选择的气体包括氮气和氩气等，在没有特殊要求的情况下，氩气的性能更好，不仅可以带走已经气化的样品，也可以为石墨管提供保护，避免其在高温环境下出现氧化。将氩气流量设定为0.25L/min，原子化期间需要氩气流量关闭。
2.3 石墨炉升温程序
石墨炉的升温程序包括4个步骤：一是干燥，选择斜坡升温方式来避免溶液飞溅问题。考虑到石脑油本身流程范围相对较宽，如果温度提升过快，可能导致样品的流失，因此增加干燥温度的升温步骤，从而提升测试的稳定性；二是灰化，较高的灰化温度可以保证灰化充分进行，减少背景吸收，但是灰化温度过高又会导致待测元素挥发，影响结果准确性。结合相应实验，确定灰化温度为800℃，而不同的停留时间同样对吸光度造成影响，例如，停留时间为10s时，吸光度为0.0565；停留时间为20s时，吸光度为0.0634，在这个时间段内，随着停留时间的延长，吸光度也在不断增大，而当停留时间上升到30s时，吸光度为0.0622，有所下降，因此这里确定停留时间为20s；三是原子化温度，将原子化温度确定为2000℃，从峰形最佳的角度，确定原子化时间为3s；四是清洗，为了彻底清除残留检测物，清洗程序对于温度的要求较高，这里设置为2500℃，清洗时间为3s，氩气流量同样设定为0.2L/min。
2.4 线性关系
依照仪器设备的工作条件，进行铅标准溶液测定，绘制相应的工作曲线，结合最小二乘法进行线性回归，得到相应的回归方程Y=0.00101+0.00331X，这里X表示铅质量浓度，Y表示铅吸光度，线性相关系数r的值为0.999，表明当铅质量浓度在0～100μg/L范围内时，具备良好的线性关系。
2.5 精密度
将试样分成4组，进行5次测定，可以得到如表1的结果。
依照相应的实验方法，将铅标准溶液（25μg/L）加入到5份石脑油样品中，开展回收实验，样品回收率如表2所示。
3 结语
以无水乙醇为溶剂，以石墨炉原子吸收光谱法实现对石脑油中铅含量的直接测定，对原本的测定流程进行了简化，样品前处理更加简单，使用的溶剂无毒无害，测定结构准确，具备良好的可操作性和实用性，值得进行推广。
参考文献
[1]王建全.应用PE-Analyst800石墨炉法测定石脑油中微量铅铜[J].精细石油化工，2010，27（4）：73-76.
[2]李俊，赵丽丽，迟尚芳，等.石墨炉直接进样原子吸收法测定石脑油中的砷含量[J].石油化工，2012，41（7）：840-843.endprint
