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%；加標回收率為95.5%-105%。
1、前言
果殼活性炭以優良椰子殼、核桃殼、杏核、桃核等為原料制成，它來源廣成本低，被廣泛應用于現代工業的污水處理中。但其中富含大量磷，磷在水中的釋放不容忽視，準確掌握果殼活性炭中磷的含量，可以避免水中磷含量超標，引起水中富營養化等問題。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行樣品消解處理，用電感耦合等離子體-原發射光譜法（ICP-AES）定量分析，結果令人滿意。
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）。
標準溶液：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，當消解液變成黑色時，可補加適量硝酸使有機質完全分解，加大火力，至消解液發生濃密白煙，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，充分攪拌后浸泡24h，取上清液測定磷含量。加標回收率為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線性范圍可達4-6個數量級，因此，用兩點校正法可得到滿意的結果。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準點作為標準校正點。本法取10μg/mL濃度的標準液作為校正濃度，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，重復性不太理想，解決的方法是測定3-4個樣品做一次標準校正。
3、結果與討論
3.1、檢出限、檢測限
測定約等于5倍預期測定下限濃度含基體待測物標準溶液，取測定結果3倍標準差為較低檢出限，10倍標準差為較低檢測限。檢出限為0.8μg/mL；檢測限為3μg/mL。
3.2、測定范圍
當校準濃度為10μg/mL磷時，定量檢測磷3-100μg/mL為動態線性范圍。
3.3、精密度實驗結果
在定量分析動態線性范圍內取低、中、高3個濃度磷的標準溶液：5、50、100μg/mL連續測定6次，相對標準偏差（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
用國家標準物質磷（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，結果見表1。
表1回收率實驗結果
| 樣品號 | 本底含磷（mg/L） | 加入標準含磷（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，當用果殼活性炭來處理被污染的水質時，活性炭本身對水質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，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，實驗數據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一步實驗才能得出結論。