原子吸收光譜法在水質(zhì)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

□ 李瑩輝　肇慶市肇水水務(wù)發(fā)展有限公司

原子吸收光譜法在水質(zhì)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

□ 李瑩輝肇慶市肇水水務(wù)發(fā)展有限公司

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種工廠的建立，有些工廠所排出的污水未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)就將其排放到江河湖海中，造成水質(zhì)的嚴(yán)重污染。而現(xiàn)代人們對(duì)水質(zhì)的要求標(biāo)準(zhǔn)很高，水質(zhì)的好壞直接關(guān)系到人們身體的健康。所以，水質(zhì)的檢測(cè)不容忽視。近年來，原子吸收光譜法在水質(zhì)檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用，以其特有的方便快捷、檢測(cè)準(zhǔn)確等特點(diǎn)受到專業(yè)人士的一致肯定，給水質(zhì)檢測(cè)工作帶來了極大的便利。

原子吸收光譜法的概述和應(yīng)用原理

原子吸收光譜法的概述

原子吸收光譜法是20世紀(jì)50年代中期出現(xiàn)的一種新型儀器研究方法，它在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，比如：地質(zhì)、化工、食品等方面。但它主要應(yīng)用于樣品中微量元素的分析，尤其在現(xiàn)代水質(zhì)檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用，給人們帶來了極大的方便。這種方法在水質(zhì)重金屬的檢測(cè)中具有準(zhǔn)確度高、分析速度快、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，它可以對(duì)很多種元素進(jìn)行分析。目前，原子吸收光譜法在檢測(cè)水中的重金屬如銅、鎘、鋅等元素上發(fā)揮了很重要的作用。經(jīng)常采用的方法主要有火焰法、石墨爐法、氫化物發(fā)生法，每一種方法都有其自己的特點(diǎn)及專門檢測(cè)的金屬元素。它對(duì)各領(lǐng)域的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。

原子吸收光譜法的特點(diǎn)

原子吸收光譜法（AAS）是指利用氣態(tài)原子可以吸收一定波長(zhǎng)的光輻射，使原子中外層的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)的現(xiàn)象而建立的。原子吸收光譜法有其特有的特點(diǎn)，正是因?yàn)檫@些特點(diǎn)，使原子吸收光譜法得到了大眾的認(rèn)可和廣泛的應(yīng)用。①速度快、精度高。原子吸收光譜法利用原子外層的電子吸收光譜的原理進(jìn)行測(cè)定，所以其檢測(cè)的速度快且精度高。②抗干擾能力強(qiáng)。原子吸收光譜法具有良好的選擇性，其抗干擾能力強(qiáng)，避免了許多不必要因素的干擾。（3）應(yīng)用范圍廣。原子吸收光譜法可以檢測(cè)多種元素，比如：火焰法可以分析30多種元素，石墨爐法可以分析70多種元素等。這些特點(diǎn)使原子吸收光譜法得到了很好的利用，在很多領(lǐng)域都受到歡迎。

原子吸收光譜法的應(yīng)用原理

原子吸收光譜法是利用原子中外層的電子吸收一定波長(zhǎng)的光輻射，由于這個(gè)波長(zhǎng)正好等于原子受刺激所發(fā)出的光譜波長(zhǎng)，所以由此作為判斷元素的依據(jù)。當(dāng)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，原子選擇性的吸收被測(cè)物體所發(fā)出的光譜，然后通過計(jì)算吸收的光量可推算出待測(cè)金屬元素的含量。原子吸收法所用到的儀器主要由5部分組成，分別是光源、原子化器、分光系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和顯示裝置，是檢測(cè)水質(zhì)中重金屬含量的重要儀器。

原子吸收光譜法在水質(zhì)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

火焰原子吸收法在水質(zhì)檢測(cè)中測(cè)定銅、鎘、鋅的研究

含有重金屬的水對(duì)人體的危害極大，這些重金屬在水中不能被分解，到了人體中會(huì)慢慢積累沉淀，長(zhǎng)期下去會(huì)導(dǎo)致重金屬中毒，甚至危害人的生命，所以對(duì)水中重金屬元素的檢測(cè)是必不可少的。所謂火焰原子吸收法的火焰就是空氣-乙炔火焰，相關(guān)元素的原子會(huì)在這種火焰中吸收大量的能量，從而影響基態(tài)原子數(shù)。而基態(tài)原子數(shù)取決于燃?xì)饬鞫?、火焰溫度等，所以，火焰的流量?huì)直接影響吸光度的大小，而吸光度的大小直接關(guān)系水質(zhì)中金屬元素的含量。這種方法可以直接測(cè)定出水中所含的銅、鋅、鎘的吸光值，再通過一定的關(guān)系求出水質(zhì)中所含金屬元素的濃度，從而檢測(cè)出水質(zhì)是否安全。火焰原子吸收光譜法在水質(zhì)檢測(cè)中得到廣泛的應(yīng)用，它的檢測(cè)具有精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)，深受人們的喜愛，在以后的發(fā)展中也必將得到更大的進(jìn)步。

石墨爐法在水質(zhì)檢驗(yàn)中對(duì)鎘的檢測(cè)

重金屬鎘在水質(zhì)中具有一定的毒性，利用石墨爐法對(duì)水質(zhì)中的鎘元素進(jìn)行檢測(cè)。其檢測(cè)原理是根據(jù)水質(zhì)溶液在爐內(nèi)蒸發(fā)后存有的物質(zhì)折射出的光度分析水質(zhì)中重金屬鎘的含量，首先將水溶液倒入石墨管內(nèi)進(jìn)行測(cè)定，每次測(cè)定水質(zhì)含量在10～20 μL，保證測(cè)定水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)性。然后將管內(nèi)通入小電流，電流保持在40～45 mA，保證管內(nèi)水溶液不出現(xiàn)沸騰，若水過量蒸發(fā)，測(cè)量重金屬含量偏大。然后在灰化階段，用中等電流進(jìn)行加熱，待管內(nèi)的水溶液出現(xiàn)碳化。最后在原子化階段，用大電流對(duì)水溶液進(jìn)行加熱，促使重金屬元素原子化。將產(chǎn)出的樣品放置于火焰中，火焰中產(chǎn)生的原子蒸氣對(duì)光源發(fā)出的電磁輻射進(jìn)行吸收，吸收后的光度與標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)進(jìn)行對(duì)比分析，確定水質(zhì)中是否含有重金屬鎘，這樣才能在有效時(shí)間內(nèi)對(duì)水質(zhì)作出快速處理。

原子吸收光譜法測(cè)定聚氯化鋁的鉛、鎘和六價(jià)鉻

水是生命之源，當(dāng)今水資源污染日益嚴(yán)重，對(duì)水的處理技術(shù)要求越來越嚴(yán)格。在自來水的生產(chǎn)過程中，河水、水庫(kù)水等地表水進(jìn)入水廠要經(jīng)過一系列的處理工藝流程才能生產(chǎn)出合格的符合生活飲用標(biāo)準(zhǔn)的自來水。目前普遍采用聚氯化鋁作為凈水原材料，在水處理過程中廣泛使用，其中凈水材料中重金屬的含量高低直接關(guān)系到公眾用水的安全。因此，加強(qiáng)對(duì)聚氯化鋁中重金屬的檢測(cè)就變得更加重要。當(dāng)前廣泛應(yīng)用于水廠凈水材料聚氯化鋁重金屬檢測(cè)的技術(shù)為原子吸收光譜法。其原理是將聚氯化鋁樣品溶解，利用螯合原理將樣品中的重金屬分離出來，單獨(dú)檢測(cè)。其中聚氯化鋁中的鉛、鎘檢測(cè)是利用二乙基二硫代胺基甲酸鈉溶液將樣品中的鉛和鎘螯合，用4-甲基-2-戊酮萃取后采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定。聚氯化鋁的六價(jià)鉻是利用氨水溶液將樣品中的三價(jià)鋁離子和三價(jià)鉻離子生成氫氧化物或堿式鹽，加熱凝聚沉淀，然后通過過濾棄去沉淀，用石墨爐原子吸收光譜法檢測(cè)濾液。原子吸收光譜法在凈水材料中重金屬的檢測(cè)應(yīng)用，對(duì)水務(wù)企業(yè)的安全生產(chǎn)工作起到了重要的指導(dǎo)意義。

原子吸收光譜法在檢測(cè)中需要注意的問題及今后的發(fā)展趨勢(shì)

原子吸收光譜法在檢測(cè)中需要注意的問題

在檢測(cè)中需要注意一些問題，不然會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性。首先，要檢查儀器與試劑，檢查儀器是否完好、工作是否正常；檢查試劑是否純正，試劑的配制應(yīng)該嚴(yán)格遵循國(guó)家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。樣品的采集要符合實(shí)驗(yàn)的條件。其次，樣品溶液的濃度是需要控制的，如果溶液的濃度過高就需要將溶液進(jìn)行稀釋，待稀釋到一定濃度符合實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行檢測(cè)，從而使測(cè)定結(jié)果更加準(zhǔn)確。最后，對(duì)于試劑溶液的濃度和反應(yīng)時(shí)間也要嚴(yán)格遵守，試劑的濃度要根據(jù)待測(cè)水樣的多少進(jìn)行決定，而反應(yīng)時(shí)間不能太短，待反應(yīng)充分發(fā)生后才可以得出結(jié)論，以保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。

原子吸收光譜法的發(fā)展趨勢(shì)

在水質(zhì)檢測(cè)中，不僅可以利用一種檢測(cè)方法，還可以對(duì)多種方法進(jìn)行結(jié)合，各種方法互相補(bǔ)充，更好地檢測(cè)水質(zhì)，比如：在色譜分離方法中，總會(huì)受到稀釋作用的限制，但原子吸收光譜法就很好的克服了這一點(diǎn)，它的操作更加簡(jiǎn)便，結(jié)果更加準(zhǔn)確。在原子吸收光譜法中，不但可以結(jié)合內(nèi)部的方法進(jìn)行檢測(cè)還可以結(jié)合其他原子吸收光譜法以外的方法進(jìn)行檢測(cè)，相信有效的結(jié)合必定會(huì)帶來有效的結(jié)果。原子吸收光譜法以方便快捷受到人們的歡迎，研究人員也在不斷對(duì)其進(jìn)行開發(fā)研究，將其應(yīng)用到更多的領(lǐng)域，為更多的人帶去便利。

結(jié)語(yǔ)

原子吸收光譜法在水質(zhì)檢測(cè)中的作用越來越突出，它可以對(duì)水中的重金屬元素以及凈水材料中的重金屬等進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)它們進(jìn)行定量分析從而檢測(cè)出它們?cè)谒谢驑悠返暮?，從而找到合理的解決方法。但在水質(zhì)檢測(cè)中也有很多問題值得注意，比如：儀器與試劑質(zhì)量的檢測(cè)、樣品溶液的濃度、樣品與試劑的反應(yīng)時(shí)間等都需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，這樣才能保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。原子吸收光譜法方便快捷、精確度高，在各領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，它今后的發(fā)展也會(huì)受到重視，將會(huì)有更大的發(fā)展空間。