淺析原子吸收分析方法及其環(huán)保應(yīng)用

羅肇鳴

摘要：現(xiàn)階段，我國(guó)的原子吸收分析方法已經(jīng)取得十分可觀的成果，可是與國(guó)外一些先進(jìn)國(guó)家對(duì)比，其中存在的差距是很大的。關(guān)于化學(xué)領(lǐng)域，其中最為常見(jiàn)的分析方法之一就是原子吸收分析法，無(wú)論是在原料驗(yàn)收工作還是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制等方面均體現(xiàn)出其不可取替的優(yōu)勢(shì)。文章也會(huì)以此為基本點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：原子吸收;分析方法;環(huán)保應(yīng)用

所謂的原子吸收分析法，其主要指的是在氣態(tài)狀態(tài)下的基態(tài)原子，其外層電子針對(duì)紫外光以及可見(jiàn)光尺度內(nèi)吸收其共振輻射線的一種方式。也能夠借助輻射吸收的強(qiáng)度，對(duì)被測(cè)元素的實(shí)際含量進(jìn)行定量分析。

一、原子吸收分析法的發(fā)展經(jīng)歷

要想探究火焰原子吸收法的產(chǎn)生，應(yīng)該追溯至上世紀(jì)中葉一篇關(guān)于原子吸收光譜分析的重要論文。經(jīng)歷十年發(fā)展歷程之后，Vinis將一氧化二氮加入原子吸收分析中，這一舉動(dòng)也給原子吸收的研究尋找了全新的道路。基于此，這時(shí)的原子吸收分析獲得了十分廣闊的發(fā)展前景和基礎(chǔ)性質(zhì)的應(yīng)用。除此之外，在20世紀(jì)60年代，馬斯曼爐獲得大范圍的推廣與發(fā)展;在這之后的十年，PE公司推出了世界上第一首臺(tái)石墨爐式原子吸收器;在九四年這項(xiàng)技術(shù)逐漸趨于成熟;與此同時(shí)，這一設(shè)備能夠一起測(cè)定4至6個(gè)原子，而利曼公司研發(fā)的原子吸收光譜儀能夠分析元素達(dá)到30個(gè)左右。我國(guó)針對(duì)原子吸收分析這一課題的研究時(shí)間相對(duì)較晚，在上世紀(jì)60年代這一方法才在國(guó)內(nèi)進(jìn)行介紹。

二、簡(jiǎn)述原子吸收分析法的部分干擾因素

第一，受到化學(xué)方面的干擾。對(duì)于化學(xué)干擾而言，其主要是指需要測(cè)定的元素和測(cè)定全過(guò)程中的部分組分產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)而其成為化合物后，再將其進(jìn)行檢測(cè)時(shí)未能徹底解離，進(jìn)而造成需要測(cè)定的元素其基態(tài)原子原本的濃度被進(jìn)一步降低，因此而造成的干擾。其所產(chǎn)生干擾的主要因素主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面分別是，產(chǎn)生較為難以解離的化合物或是受到陰離子干擾。（1）需要進(jìn)行測(cè)定的元素和其他組分發(fā)生反應(yīng)時(shí)，所產(chǎn)生不好解離的化合物，這一反應(yīng)主要在溶液中進(jìn)行的，這樣會(huì)讓溶液里的游離基態(tài)原子原本的濃度削弱，繼而對(duì)所測(cè)元素自身的吸光性能造成影響。部分物質(zhì)受到在火焰的影響，很容易會(huì)生成難于溶解的氧化物等，同時(shí)也會(huì)使得對(duì)輻射光進(jìn)行吸收的基態(tài)原子數(shù)量減少，削弱其吸光程度;（2）陰離子在某些條件下，不可避免地會(huì)對(duì)所測(cè)元素的原子化帶去一定的影響。

第二，受到光譜方面的干擾。譜線抑制以及背景干擾是光譜干擾的突出表現(xiàn)形式。其一，譜線干擾通常是指處在單色器中的熱光譜通帶，不僅存在元素吸收線，而其還會(huì)射進(jìn)其他吸收線。在對(duì)元素進(jìn)行測(cè)定的過(guò)程中，測(cè)定儀器中經(jīng)常難以避免地會(huì)出現(xiàn)部分與所測(cè)元素沒(méi)有關(guān)聯(lián)的產(chǎn)物。例如，空心陰極燈中的載氣元素等，其會(huì)和需要測(cè)定的元素造成對(duì)共振吸收線的干擾;其二，關(guān)于背景干擾，其多數(shù)情況下發(fā)生于遠(yuǎn)紫外區(qū)，也就是說(shuō)在原子化的過(guò)程中，因?yàn)榉肿游找约安糠止腆w微粒發(fā)生光散現(xiàn)象射而出現(xiàn)的干擾。因?yàn)槲兆V線具有相對(duì)寬泛的范圍，在一定程度上會(huì)增大吸光程度，從而產(chǎn)生一定的正誤差。

三、原子吸收分析法的主要應(yīng)用

對(duì)氫化物進(jìn)行測(cè)定。（1）火焰原子吸收分析法。我們可以將生產(chǎn)的氫化物導(dǎo)進(jìn)光譜儀器中，由于火焰溫度相對(duì)較高就會(huì)很容易使其原子化。需要注意的是，在使用該方法時(shí)，由于火焰里的原子狀態(tài)很難長(zhǎng)時(shí)間停留、空氣稀薄，很容易削減其靈敏度，而且也會(huì)加重火焰氣體對(duì)于光譜的吸收程度;（2）石英管加熱?？梢詫浠飳?dǎo)進(jìn)處在加熱狀態(tài)的T型石英管中，而且要把氫化物原子化，這樣可以在很大程度上彌火焰原子化的不足。加熱石英管原子化的主要形式有以下兩種分別是，電能對(duì)石英管加熱以及火焰加熱式。對(duì)于火焰加熱石英管這一方式而言，其主要運(yùn)用空氣一電石氣火焰進(jìn)行加熱，可以加快氫化物原子化的速度，該方法還能消除火焰背景的吸收，提升其靈敏度。而使用電能對(duì)石英管進(jìn)行加熱，可以讓其中的氫化物長(zhǎng)時(shí)間停留，在控制加熱溫度方面具有一定的便利性，也不會(huì)對(duì)原子蒸氣產(chǎn)生稀釋效果，靈敏度較高。測(cè)定元素價(jià)態(tài)以及會(huì)對(duì)氫化物進(jìn)行原子吸收造成一定干擾，而使用石英管原子化儀器可以在很大程度上降低這種干擾。需要注意的是，氫化物進(jìn)行反應(yīng)的必要前提是酸性環(huán)境，而且元素種類(lèi)不同會(huì)使得酸性濃度也不同。例如鉍元素、砷元素沒(méi)有酸性要求，而碲元素則有很高的酸性要求，錫元素適合l%的酸度。

四、對(duì)于原子吸收分析測(cè)定結(jié)果造成影響的主要因素

第一，分離富集技術(shù)。關(guān)于這一技術(shù)主要有流動(dòng)式注射離子交換法等。在許多檢測(cè)領(lǐng)域中都會(huì)使用到分離富集技術(shù)，例如分析血清中含有的鋁元素、尿液中的鉛元素、螺旋藻中的鉛元素等微量元素。

第二，檢測(cè)樣品。在選取需要檢測(cè)的樣品時(shí)，通常情況下會(huì)從原始樣品中進(jìn)行相關(guān)的篩選，樣品重量有幾克或是幾十克的，而若要提高代表原始樣品的準(zhǔn)確程度，則應(yīng)該依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行取樣，在進(jìn)行粉碎、細(xì)篩選以及干燥等操作。

第三，測(cè)定結(jié)果的判斷?；厥章蕼y(cè)定是在實(shí)驗(yàn)中常用的結(jié)果判定方法，也就是在樣品中加入一定的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，要是樣品的濃度處于測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)之下，就需要適當(dāng)?shù)脑黾訚舛?。由于?biāo)準(zhǔn)溶液的基體與樣品之間很難一致，會(huì)有許多的干擾因素，基于此應(yīng)使用背景校正法。比如，分析吸收和光散射之間存在誤差，就可以借助石墨爐法進(jìn)行校正。檢測(cè)樣品的代表性以及儀器檢定等是使用測(cè)量方法時(shí)需要注意的。在對(duì)某樣品進(jìn)行測(cè)定時(shí)，應(yīng)該測(cè)量與測(cè)定樣品具有類(lèi)似化學(xué)組成的參照物質(zhì)，如果該物質(zhì)的測(cè)定結(jié)果滿(mǎn)足相關(guān)要求，那么就可以說(shuō)明樣品測(cè)試是相對(duì)準(zhǔn)確的。

五、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)講，文章針對(duì)當(dāng)前原子吸收分析方法的發(fā)展歷程、相關(guān)應(yīng)用以及影響因素進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，希望未來(lái)的原子吸收分析儀器設(shè)備更加的自動(dòng)化，在光學(xué)設(shè)備技術(shù)等相關(guān)設(shè)備的輔助下，提高其操作速度與簡(jiǎn)潔性，在增強(qiáng)檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度的同時(shí)，確保其安全性。

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