3.1 Расширение диапазона измерений массовой (молярной) доли и массовой (молярной) концентрации на примере исследования образца Cd

Весьма актуальна модернизация ГЭТ 196-2015 посредством расширения диапазона измеряемых единиц в сторону меньших содержаний: 1,00·10^-9 % масс и далее.

Наивысшую чувствительность в ААС имеют приборы с электротермической атомизацией, в которых, в отличие от приборов с пламенной атомизацией, атомизированная проба остается в замкнутом объеме кюветы, а не уносится газовым потоком. При этом большее количество атомов пробы поглощает излучение лампы, вследствие чего чувствительность определения возрастает на 2-3 порядка. В современных приборах указанный метод теоретически позволяет измерять концентрации элементов в растворах начиная с 0,01 мкг/л (10^-8 г/л), что соответствует 1,00·10^-9 %. Однако, реализация такого порогового режима требует отработки методики проведения измерений.

Для понижения порога определяемой концентрации было предложено использовать приём увеличения объема дозирования образца, за счет чего будет увеличено количество атомов в аналитической ячейке (графитовой кювете) и, тем самым, повышена чувствительность. Для проверки возможностей такого подхода было проведено экспериментальное исследование.

В качестве исследуемого элемента выбран Cd, для которого была построена пробная калибровочная кривая в диапазоне 1,00·10^-8 г/л. Объем дозировки был увеличен с 5 до 30 мкл. Полученная кривая демонстрирует хорошую линейность в диапазоне концентраций от 0,025 до 0,100 мкг/л (см. рис.15). Калибровочная зависимость была внесена в программную методику для автоматического расчета концентраций, что позволило модернизировать ААС с электротермической атомизацией для обеспечения достоверных измерений в диапазоне не хуже 1,00·10 ^-9 % масс, что в дальнейшем позволит проводить анализ концентраций порядка 1,00·10^-9 г/л относительно этой кривой.

Рис.15 Калибровочная кривая для Cd в диапазоне концентраций 0,025-0,10 мкг/л.

Главной проблемой элементного анализа в диапазоне столь малых концентраций является приготовление растворов стандартных образцов, поскольку необходимы реактивы и вода высокой чистоты. Связи с этим предложено проводить очистку реагентов с применением системы очистки кислот DISTILLACID - Berghof BSB-939-IR. Кроме того, было выявлено, что во избежание экстракции загрязнений со стенок необходимо использовать только пластиковую или полипропиленовую посуду.

Был расширен диапазон измерений массовой (молярной) доли и массовой (молярной) концентрации до 1,00·10^-9 % масс.