摘要：用ICP-AES測定果殼活性炭中的磷，檢出限為0.8μg/mL；精密度RSD為1.1%-7.8%；加標(biāo)回收率為95.5%-105%。
1、前言
果殼活性炭以優(yōu)良椰子殼、核桃殼、杏核、桃核等為原料制成，它來源廣成本低，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的污水處理中。但其中富含大量磷，磷在水中的釋放不容忽視，準(zhǔn)確掌握果殼活性炭中磷的含量，可以避免水中磷含量超標(biāo)，引起水中富營養(yǎng)化等問題。對于果殼活性炭中磷的檢測，本文參照食品中磷的檢測方法對活性炭進(jìn)行樣品消解處理，用電感耦合等離子體-原發(fā)射光譜法（ICP-AES）定量分析，結(jié)果令人滿意。
2、實驗部分
2.1、儀器、試劑及測定條件
光譜儀：DRE-ICP-AES（美國利蔓公司）。
工作條件：射頻功率1.1kW，頻率40.68MHz，積分3次，冷卻氣流量19L/min，霧化氣壓力340kPa，輔助氣流量0.6L/min。
箱式電阻爐：SX-8-10（上海電機(jī)公司）。
試劑硝酸（GR）；水（去離子水）；高氯酸（GR）。
混合消化酸：硝酸：高氯酸=9：1（高氯酸緩慢加人到硝酸中）。
標(biāo)準(zhǔn)溶液：磷（P）儲備液（GSB07-1207-20005）：濃度500μg/mL,逐級稀釋至含磷10μg/mL作為校準(zhǔn)溶液。
2.2、三種樣品前處理方法的比較
2.2.1、濕法消解
稱取研磨成粉末狀的干燥的活性炭樣品2.000g，置于125mL三角燒瓶中，加混合消化酸10-15mL，于電熱板或電爐上小火加熱，當(dāng)消解液變成黑色時，可補加適量硝酸使有機(jī)質(zhì)完全分解，加大火力，至消解液發(fā)生濃密白煙，溶液澄清或微帶黃色。消解液放冷，加去離子水20mL，轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用去離子水多次洗滌三角燒瓶，合并洗液于容量瓶中定容，混勻。作為樣品測定溶液。消解時間（約3h），樣品不易變白，需反復(fù)加入混合消解酸，其中的高氯酸易引起三角燒瓶爆裂。因而予以取締，改用干法消解法。加標(biāo)回收率在60%左右。
2.2.2、干法消解
稱取樣品5.000g，放在瓷坩堝中置于馬弗爐550℃消解至樣品變成白色粉末（大約1h左右）。將消化好的樣品殘渣用1%的硝酸溶解，并定容在100mL的容量瓶中待測。干法消解活性炭時間較短，樣品灰化干凈。加標(biāo)回收率為92%。
2.2.3、水浸法
稱取樣品5.000g，置于125mL三角燒瓶中，加入100mL去離子水，充分?jǐn)嚢韬蠼?4h，取上清液測定磷含量。加標(biāo)回收率為95%。
2.2.4、三種消解方法的比較
干法消解或水浸法測定活性炭中的磷都是可取的，但考慮到活性炭被應(yīng)用的方式（大多是浸泡在水里），本方法采取水浸法。而濕法消解不適宜本樣品的前處理。
2.3、定量方法
由于ICP-AES對于許多元素的動態(tài)線性范圍可達(dá)4-6個數(shù)量級，因此，用兩點校正法可得到滿意的結(jié)果。即試劑空白作為零點校正點，和一個與樣品濃度相接近的標(biāo)準(zhǔn)點作為標(biāo)準(zhǔn)校正點。本法取10μg/mL濃度的標(biāo)準(zhǔn)液作為校正濃度，較好的測定范圍為5-100μg/mL，在此范圍回收率均在90%以上，濃度低于5μg/mL時，重復(fù)性不太理想，解決的方法是測定3-4個樣品做一次標(biāo)準(zhǔn)校正。
3、結(jié)果與討論
3.1、檢出限、檢測限
測定約等于5倍預(yù)期測定下限濃度含基體待測物標(biāo)準(zhǔn)溶液，取測定結(jié)果3倍標(biāo)準(zhǔn)差為較低檢出限，10倍標(biāo)準(zhǔn)差為較低檢測限。檢出限為0.8μg/mL；檢測限為3μg/mL。
3.2、測定范圍
當(dāng)校準(zhǔn)濃度為10μg/mL磷時，定量檢測磷3-100μg/mL為動態(tài)線性范圍。
3.3、精密度實驗結(jié)果
在定量分析動態(tài)線性范圍內(nèi)取低、中、高3個濃度磷的標(biāo)準(zhǔn)溶液：5、50、100μg/mL連續(xù)測定6次，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）分別是：5.5%、3.3%、1.1%。樣品（含磷80mg/100g）測定精密度7.8%。
3.4、回收率
用國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)磷（GSB07-1207-20005）分別加在3個樣品管中，得到高、中、低三種溶液，每種濃度測定3次，計算測定均值及回收率，結(jié)果見表1。
表1回收率實驗結(jié)果
| 樣品號 | 本底含磷（mg/L） | 加入標(biāo)準(zhǔn)含磷（mg/L） | 測定均值含磷（mg/L） | 回收率（%） |
| 1 | 1.59 | 5 | 6.84 | 105 |
| 2 | 1.59 | 50 | 49.74 | 96.3 |
| 3 | 1.59 | 100 | 97.09 | 95.5 |
3.5、共存離子及酸度的影響實驗
在已知磷含量的溶液中加入多種離子，其中鐵、錳、鉛、銅、鉻、鎘、鋅、鋁含量分別為5mg/L，硫、氯離子含量分別為3mg/L，測定磷的回收率為96.2%。酸度小于10%對磷的測定的影響可以忽略。
3.6、果殼活性炭中磷含量測定結(jié)果
本次實驗測定了兩種果殼活性炭，分別是椰殼活性炭和杏核活性炭，用水浸法前處理測得兩種活性炭含磷750mg/kg和830mg/kg。由此可見，當(dāng)用果殼活性炭來處理被污染的水質(zhì)時，活性炭本身對水質(zhì)的污染是不可忽視的。
3.7、討論
果殼活性炭中富含大量含磷物質(zhì)，用干法消化樣品時，加入氯化鎂灰化助劑后的樣品磷含量測得值明顯偏高，說明加入氯化鎂能提高磷的回收率，本文采用加入氯化鎂灰化助劑處理樣品，實驗數(shù)據(jù)證明加入氯化鎂確能提高回收率。但，氯化鎂的加入量與磷回收率的相關(guān)性如何，及其他助灰化劑是否能取得更好的效果有待今后進(jìn)一步實驗才能得出結(jié)論。