連續(xù)光源原子吸收分光光度計(jì)在日常水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

李煜濤

摘 要：本文對(duì)連續(xù)光源原子吸收分光光度計(jì)的特點(diǎn)進(jìn)行了具體的介紹，同時(shí)提出了其在日常水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，希望能夠?yàn)橥刑峁﹨⒖肌?/p>

關(guān)鍵詞：連續(xù)光源；原子吸收；水質(zhì)監(jiān)測(cè)

水作為人們賴以生存的基本要素，也是疾病傳播的一個(gè)重要媒介。隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，人們對(duì)飲用水的質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，使得人們對(duì)日常水質(zhì)監(jiān)測(cè)的水平提出了更高的要求。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，對(duì)于水質(zhì)中各種微量以及痕量的常規(guī)金屬元素以及有害元素主要采用原子吸收光譜儀進(jìn)行測(cè)定，不僅操作方便，方法簡(jiǎn)單，而且分析成本低，測(cè)定結(jié)果較為穩(wěn)定可靠，使得其在實(shí)驗(yàn)室的普及率相當(dāng)高。但是由于其采用空心陰極燈作為銳線光源，一個(gè)元素?zé)糁荒芊治鲆环N元素，與此同時(shí)，元素?zé)艄ぷ鲿r(shí)還需要對(duì)其工作電流以及波長(zhǎng)燈參數(shù)進(jìn)行選擇以及調(diào)節(jié)，極大程度的限制了原子吸收光譜儀的使用方便性。近年來(lái)，隨著水質(zhì)監(jiān)測(cè)樣本量的不斷增大以及分析精度要求的不斷提高，對(duì)于水質(zhì)樣品的分析方法以及分析儀器提出了更高的要求，越來(lái)越多的原子吸收儀器方面的設(shè)計(jì)者以及研究者開始了對(duì)連續(xù)光源原子吸收的研究，并取得了一定的研究成果，連續(xù)光源原子吸收分光光度計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。本文對(duì)連續(xù)光源原子吸收分光廣度計(jì)的特點(diǎn)進(jìn)行了具體的介紹，同時(shí)提出了其在日常水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，希望能夠?yàn)橥刑峁﹨⒖肌?/p>

1連續(xù)光源原子吸收分光光度計(jì)的基本特點(diǎn)

1.1連續(xù)光源

傳統(tǒng)的原子吸收分光光度計(jì)采用的是銳線光源，而連續(xù)光源原子分光光度計(jì)采用高壓短弧疝燈代替了傳統(tǒng)的空心陰極燈。高壓短弧疝燈是一種氣體放點(diǎn)光源，其燈內(nèi)充滿了高壓疝氣；燈的兩個(gè)電極之間的距離不到1mm；光源在工作過(guò)程中，在燈內(nèi)會(huì)形成一個(gè)熱點(diǎn)模式，也就是在陰極的表面形成一個(gè)較小的等離子體發(fā)光點(diǎn)，這個(gè)發(fā)光點(diǎn)的直徑小于0.2mm，溫度極高。與傳統(tǒng)的疝燈相比，短弧疝燈的能量甚至可以高出100倍，而且其能量有著比較高的穩(wěn)定性，可以有效提高信噪比。此外，高壓短弧疝燈輻射波長(zhǎng)范圍較大，其范圍可以滿足所有元素的原子吸收測(cè)定，并且可以為測(cè)定提供更為豐富放入譜線信息。

1.2高分辨率中階梯光柵-雙單色器

連續(xù)光源原子吸收分光光度計(jì)的分光系統(tǒng)采用的是大面積中階梯光柵以及石英棱鏡所組成雙單色器光學(xué)系統(tǒng)。這樣的分光系統(tǒng)可以使吸收譜線的寬度得到較大程度的降低，從而獲得精度更高的分辨率。將氖燈應(yīng)用于連續(xù)光源原子吸收分光光度計(jì)，可以有效實(shí)現(xiàn)多譜線波長(zhǎng)定位基礎(chǔ)上的動(dòng)態(tài)校正，從而充分保證波長(zhǎng)的準(zhǔn)確性以及重現(xiàn)性。

1.3CCD線陣檢測(cè)器

連續(xù)光源原子分光光度計(jì)采用的是CCD線陣檢測(cè)器，它可以利用感光點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)2nm波長(zhǎng)范圍以內(nèi)的所有精細(xì)光譜信息的有效測(cè)定，并有效描述吸收信號(hào)的輪廓。此外，CCD檢測(cè)器不僅可以實(shí)現(xiàn)吸收度-波長(zhǎng)的二維圖譜的充分顯示，同時(shí)還可以顯示出包括波長(zhǎng)、光譜信號(hào)以及時(shí)間等信息的三維圖譜，使得提供的光譜信息更為豐富。大量的研究實(shí)踐表明，連續(xù)光源原子吸收分光光度計(jì)還可以實(shí)現(xiàn)分析線附近各種背景干擾的全自動(dòng)矯正。

2連續(xù)光源原子吸收分光光度計(jì)在日常水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著連續(xù)光源原子吸收分光光度計(jì)的逐漸普及，越來(lái)越多的人們開始將其應(yīng)用于日常水質(zhì)的監(jiān)測(cè)中。閻善信等采用CAA700型連續(xù)光源原子吸收光譜儀對(duì)瓦房店市水質(zhì)中的Zn、Mn、Cu以及Fe等常規(guī)項(xiàng)目進(jìn)行了日常監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)連續(xù)光源分光光度計(jì)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種元素的順序測(cè)定，一個(gè)光源可以同時(shí)用于多個(gè)原色的測(cè)定，在測(cè)定過(guò)程中無(wú)需換燈；與此同時(shí)，儀器內(nèi)部有各個(gè)元素的分析波長(zhǎng)以及最佳測(cè)試條件，與傳統(tǒng)的原子吸收分光光度計(jì)相比大大縮短了測(cè)試時(shí)間；此外，連續(xù)光源原子吸收分光光度計(jì)可以用于測(cè)定金屬元素的含量，使得在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中原子吸收分光光度計(jì)可以發(fā)揮更為廣闊的作用。

賀志慶利用ContrAA 300連續(xù)光源原子吸收光譜儀對(duì)臺(tái)州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中路橋區(qū)自來(lái)水公司出水口水樣中的Ca、Mg、K以及Na等離子的濃度進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)連續(xù)光源原子吸收光譜儀的CDD檢測(cè)器可以同時(shí)對(duì)譜線周圍的全部信息進(jìn)行記錄分析，不僅改善了信噪比，同時(shí)降低了檢出限；此外，由于其光譜分析能力超強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)Na元素雙峰的清晰分離，有效消除了光譜疊加的干擾。

李琦利用德國(guó)某公司生產(chǎn)的連續(xù)光源原子吸收光譜儀對(duì)河南省水樣中各種原色的含量進(jìn)行了測(cè)定。通過(guò)在不同時(shí)間分別對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍以內(nèi)各種元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液的7次測(cè)定以及統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)該儀器的測(cè)量精密度可以達(dá)到0.44%-1.35%，，說(shuō)明連續(xù)光源原子吸收分光光度計(jì)具有較強(qiáng)的靈敏度以及精確度，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)較短時(shí)間以內(nèi)多元素的分析測(cè)定[1]。

德國(guó)耶拿分析股份有限公司通過(guò)其ContrAA連續(xù)光源原子吸收光譜儀測(cè)定了引用水腫鈉、鉀以及鋰的含量， 發(fā)現(xiàn)該儀器可以在實(shí)現(xiàn)190-900nm的光譜范圍內(nèi)各元素的測(cè)定。

楊華等利用耶拿ContrAA700連續(xù)光源原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定了天津市地表水中K、Na、Ca以及Mg元素的含量，同時(shí)探討了鑭鹽、銫鹽 以及Al3+ 、SO42- 等干擾離子對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，同時(shí)研究了不同濃度范圍內(nèi)分別采用主靈敏線以及次靈敏線測(cè)量時(shí)儀器的檢出限、準(zhǔn)確度以及精密度。結(jié)果表明，連續(xù)光源原子吸收分光光度計(jì)在測(cè)定地表水中鉀、鈉、鎂以及鈣時(shí)不僅方法簡(jiǎn)單，而且節(jié)省時(shí)間，同時(shí)對(duì)于低濃度的水樣在測(cè)試時(shí)靈敏度較高[2]。

3結(jié)語(yǔ)

隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，人們對(duì)日常水質(zhì)的監(jiān)測(cè)水平提出了更高的要求。連續(xù)光源原子吸收分光光度計(jì)作為一項(xiàng)較為先進(jìn)的研究成果，不僅利用一個(gè)光源實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種元素的順序測(cè)定，縮短了測(cè)試時(shí)間，同時(shí)具有較高的精確度以及靈敏度，在日常水質(zhì)的監(jiān)測(cè)工作中具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]李琦.原子吸收光譜儀在礦泉水中的應(yīng)用分析[J].2014，21（5）：243.

[2]楊華，張永剛，王靜，等.連續(xù)光源原子吸收法測(cè)定地表水中鉀鈉鈣鎂[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2013，32（4）：120-122.