水中砷光度法与原子吸收测定标准试验方法（D2972-15）

📋 概述与适用范围

标准编号为 D2972-15（2023 年重新批准）的《Standard Test Methods for Arsenic in Water》是 ASTM 国际标准组织下属 D19 水技术委员会制定的一项经典方法。最早于 1993 年发布，后经 2015 年实质性修订，并于 2023 年完成重新审批，确保了其技术内容始终与现行检测需求同步。该标准的核心目标是为各种水和废水基质中的砷含量提供可靠、统一的测定程序，涵盖光度法和原子吸收两种检测原理。

标准明确规定了三种试验方法：方法 A 为银二乙基二硫代氨基甲酸酯比色法，适用于 5 μg/L 至 250 μg/L 的浓度范围；方法 B 为氢化物发生原子吸收法，量程覆盖 1 μg/L 至 20 μg/L；方法 C 为石墨炉原子吸收法，适用范围为 5 μg/L 至 100 μg/L。这三种方法相互补充，可满足从常规监测到痕量分析的不同需求。标准同时指出，如果检测基质未经过充分验证，用户有责任确认方法在该基质中的有效性，强调了适用性验证的重要性。

在引用体系方面，该标准与 D1129 水相关术语、D1193 试剂水规范、D2777 精密度与偏差确定实践、D3370 流动过程水采样实践等一系列 ASTM 标准紧密关联。这些引用文件为方法执行提供了试剂、采样、质量控制等基础支撑。砷作为已知毒物，广泛来源于除草剂、杀虫剂与工业废水，其检测对饮用水安全、环境污染监控具有重要意义。本标准通过标准化步骤确保数据可比性，是水实验室进行砷分析的权威参考。

⚙️ 试验原理与方法

方法 A 基于银二乙基二硫代氨基甲酸酯（AgDDC）比色体系。水样经硫酸-硝酸消解将各种形态砷转化为可溶性正砷酸盐，再经还原（锌粉或硼氢化钠）生成砷化氢气体。气体被含有 AgDDC 的吡啶溶液吸收，生成稳定的红色络合物，在 535 nm 波长处测量吸光度。此方法虽需显色步骤，但设备简单，适合不具备原子吸收的实验室。显色后络合物需在一定时间内测量，温度对反应速率有影响，必须严格控制反应条件。

方法 B 采用氢化物发生-原子吸收光谱法。样品预先消解并调节酸度，加入硼氢化钠或氯化亚锡还原为砷化氢，由惰性载气（如氮气或氩气）导入加热石英吸收管。在 193.7 nm 波长下，砷原子对空心阴极灯辐射产生特征吸收，信号强度直接正比于样品浓度。该方法灵敏度高、选择性好，可测定低至 1 μg/L 的砷。为提高分析精度，应使用氘灯或塞曼背景校正技术。标准对氢化物发生器的气体流量、反应时间等参数给出了具体指导。

方法 C 利用石墨炉原子吸收技术。样品直接注入涂覆热解石墨的管中，经过干燥、灰化、原子化三步程序升温。原子化阶段产生自由砷原子，测量 193.7 nm 的瞬态吸收峰。石墨炉法的优点在于无需化学前处理即可进行超痕量分析，但基体干扰较为严重。标准要求使用基体改进剂（如硝酸钯或硝酸镁）以提高灰化温度并消除共存组分干扰。此外，石墨管类型（热解涂层 vs 普通管）直接影响灵敏度和寿命，用户应按标准推荐选择。

无论采用何种方法，样品采集与保存是结果准确的前提。标准引用 D4841 及 D3370 规范，要求样品采集后立即用硝酸酸化至 pH＜2，并在规定期限内完成分析。对于总可回收砷的测定，必须经过消