火焰原子吸收法測定重金屬的質量控制

張淑麗

（臨汾市水文水資源勘測分局，山西 臨汾 041000）

原子吸收法測定重金屬具有省時、省力、測定準確度高等特點，但在測定過程中受較多因素影響，往往會導致檢測結果的偏離。通過多年實踐，針對影響測定結果的因素加強了質量控制，使測定結果的準確性、可靠性得到了保證。

1 實驗儀器質量控制

1.1 外部控制

試驗所用儀器為北京東西AA7003型原子吸收分光光度計，玻璃儀器洗滌至不掛水珠后，再用自來水沖洗干凈，放在1+1硝酸中浸泡24h左右，取出后直接用純水洗滌，標準溶液選用有資質的部門或單位所研制生產，純水的電導率小于0.5μs/cm。

為使儀器在較佳狀態(tài)下運行，實驗室內空氣相對濕度應小于70%，但空壓機出口的壓縮空氣中仍含有一定量的水分，若不及時除去剩余水分，讓其隨壓縮空氣進入儀器內部，經過積蓄后將會影響儀器讀數的穩(wěn)定性。因此，如果空壓機沒有放水功能，應再配備一臺去濕器或在空壓機出口處接去除壓縮空氣中水分的裝置。

選用純度不低于99.9%的乙炔氣，且總壓不應小于0.5MPa，以防止丙酮等溶劑進入火焰，造成火焰不穩(wěn)定，甚至堵塞乙炔氣管路。

要選用合格的空心陰極燈，使用前應對其進行檢查。點燃后的空心陰極燈可從其發(fā)光顏色判斷是否正常。充氖燈的負輝光為橙紅色，充氬燈為淡紫色，當負輝光顏色變淡，呈粉紅色或泛淡藍色、白色時，應進行陰極、陽極反接處理，或更換新的空心陰極燈。

所有量器及容器均使用正規(guī)廠家生產的A級器皿并進行校正，比如，在配制校準曲線時，如果吸取標液的吸管未經校正，在不考慮其他因素時，由于樣品呈現的吸光度是一定的，所以如果吸管的容積偏大（斜率相對偏高），將導致樣品濃度偏低，吸管容積偏?。ㄐ甭氏鄬ζ停?，則將導致樣品濃度偏高。

1.2 儀器參數的優(yōu)化

儀器參數的設置是整個分析質量的關鍵，在確定管道不漏氣的情況下，按照文獻［1］中所列元素的靈敏度檢查值檢查所選操作條件是否合適。

第一，空壓機的出口壓力。出口壓力應按要求設置在合適的范圍，但具體到對某一特定元素的分析時，還應結合乙炔氣流量來確定。

第二，乙炔氣流量。通常根據待測元素選擇相應的火焰種類，這就需要調節(jié)燃助比來滿足分析要求。然而，一些新儀器只能調節(jié)乙炔氣流量，無法調節(jié)與其混燃的壓縮空氣流量，這樣就只能憑經驗觀察火焰的顏色來大致判斷使用的火焰種類，因此分析者需經過試驗才能確定最佳的乙炔氣流量。通常需結合空壓機的出口壓力，經過反復多次調節(jié)才能確定。該項調節(jié)因涉及到火焰溫度的改變，所以每次改變參數值時，都應先校零后再吸噴特定溶液的標液。

第三，燃燒器的高度。由于待測元素基態(tài)原子濃度在火焰中分布不均勻，測定時應仔細調節(jié)燃燒器高度，使光源的光通過火焰中基態(tài)原子濃度最大的區(qū)域，以獲得最佳的靈敏度。

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第四，燃燒器的位置。選用吸光度較大的位置參數，可進一步提高儀器的靈敏度。

以上四項調節(jié)都是在其他參數固定不變時進行的，在調整過程中應兼顧靈敏度和信噪比。

第五，空心陰極燈電流。燈電流小，可提高靈敏度。但電流太小則光弱，負高壓提高，信噪比下降，信號不穩(wěn)定；過大則自吸收增大，測量靈敏度下降。選擇元素燈工作電流的一般原則是：在保證穩(wěn)定和合適光強輸出的前提下，盡可能選用較低的工作電流。對大多數元素，選擇最大工作電流的40%～60%為合適。對于單光束儀器，一般正常預熱20～30min即可。

第六，試樣提升量。試樣提升量太低，則測量靈敏度降低；提高提升量可使原子化器內的原子濃度增大，但提升量過大會使霧化效率降低，不能有效原子化。一般情況下，試樣提升量控制在4～6mL/min。

第七，空壓機的輸出壓力。空壓機壓力設置為0.3MPa，在確定管道不漏氣的情況下，觀察其輸出壓力是否能長時間維持在設定值，如不符合要求，應及時檢修。

2 分析過程質量控制

2.1 預熱時間要求

元素燈加熱設置好各項參數后，點火并吸噴純水約15min，此時元素燈的能量已達到平衡，燃燒頭也已達到熱平衡。

2.2 確定最佳標準系列

為確保檢測數據的準確、可靠，在分析過程中常加測標樣進行質量控制。吸噴稀釋后的標樣應選用樣品靈敏度最高的波長，并重新配制標準系列，以使標準樣品的濃度在標準系列的中間濃度點附近。例如，某標準物質中，鉛標準值為0.705mg/L，如果選用文獻［2］中所列標準系列（最高濃度點是10mg/L），用該系列做出的校準曲線的相關系數及截距雖符合要求，但測得的標樣值往往有較大偏差，此時需要結合情況重新配制校準曲線系列，使標樣的吸光度值落在曲線的中間點，分析結果的準確度會大大提高。

2.3 利用不同分析方法進行質量控制

在參與各種考核時，為保證測定數據的準確性，可利用不同分析方法進行質量控制。通常認為，不同原理的分析方法具有相同不準確性的可能性極小。所以采用公認的可靠方法，對同一標準樣品用不同原理的分析方法測定，可進一步確定最終上報的數據。

3 注意事項

第二，為獲得較好的精密度，應選用刻度吸管配制標準曲線。實踐表明，選用不同規(guī)格的大肚吸管不一定能做出標準的曲線。

第三，點火后如發(fā)現燃燒器縫口處的火焰不均勻，出現缺口或鋸齒形，可用濾紙插入縫隙中擦凈，或用單面刀片沿縫隙細心刮除，也可拆下燃燒頭，在用自來水沖洗的同時，刷洗縫口，若仍清除不干凈，可將拆下的燃燒頭用稀鹽酸浸泡數小時后，再用自來水清洗。拆卸燃燒頭時，應在冷卻狀態(tài)下進行，以免燙傷。

第四，分析時，儀器在置零前必須吸入純水，使之達到熱平衡后再置零（使能量條處于100%）。無論吸噴標準系列、質控樣還是考核樣，首先都應吸噴空白樣，待測量信號曲線平穩(wěn)后，再點擊“采樣”圖標，測定“空白”值之后，才能測定其他樣品，以便及時糾正因能量變化而引起吸光度值的變化，從而得到同一濃度點的恒定消光值，同時“空白”值也會在隨后的讀數中扣除，以避免測定值偏高。

第五，在測定過程中，每測定5～10個樣品，就應用純水沖洗霧化系統幾秒鐘，并重新置零，同時測定標準系列一個適當的濃度點，以監(jiān)測儀器的重現性和穩(wěn)定性。

第六，冬季分析時，應將分析室溫控制在25℃，凡與操作有關的溶液及純水溫度都應處于該溫度范圍，避免在較低的溫度下吸噴時霧化器的噴嘴被冰屑堵塞，造成靈敏度快速下降。另外，即使室溫達到要求，如在吸噴樣品時發(fā)現靈敏度快速下降，也應首先檢查霧化器噴嘴是否被堵塞。

第七，為消除記憶效應，測定標準系列或其他樣品時，要按從稀到濃的順序進行測定。每個樣品通常測定2～3次。

第八，由于火焰原子吸收法的重現性受各種測定因素的影響，很難達到100%，所以每次測定前都應檢查各參數的變動情況，及時進行調整。通常處在pH小于2介質中的標準系列、質控樣、考核樣在常溫下放置10d[3]，不會影響其濃度，但應選擇正確的儲存容器，旋緊試劑瓶塞，并在下次測定前充分搖勻，以消除容器壁吸附造成的影響。

第九，空調出風口不應對著燃燒器直吹，同時分析室內應避免穿堂風及其他影響火焰穩(wěn)定的因素，以免造成測定誤差。

［1］ 環(huán)境水質監(jiān)測質量保證手冊［M］.北京：化學工業(yè)出版社，1994：118.

［2］ 國家環(huán)境保護總局《水和廢水監(jiān)測分析方法》［M］.北京：中國環(huán)境科學出版社，2002：45-46.

［3］ 徐曉春，李琪.鎘、銅、鉛、鋅混合標準溶液系列穩(wěn)定性試驗［J］.環(huán)境監(jiān)測管理與技術，2003，15（4）：35.