原子吸收光譜法在水質檢驗中的間接應用

陸希志

（蚌埠中環水務有限公司，安徽 蚌埠 233000）

1 原子吸收光普法在水質檢測中的普遍應用

原子吸收光譜（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS)，即原子吸收光譜法，是通過氣態的基態原子外層電子對紫外光和可見光范圍的相對應原子共振輻射線的吸收強度的測量來定量被測元素含量為的分析方法，是一種測量特定氣態原子對光輻射的吸收的方法。這種方法是20 世紀50年代中期開始出現的，在以后得到迅速發展并不斷擴展的一種的儀器分析方法，它在水質檢驗、地質、冶金、機械、化工、農業、食品、輕工、生物醫藥、環境保護、材料科學等許多領域都有廣泛的應用。該法主要適用樣品中微量及痕量組分分析。該法的特點是檢出限低、準確度高、選擇性好、分析速度快。在生活飲用水中檢測中廣泛用于重金屬含量分析，是供水廠化驗室必備儀器之一，主要用于Fe、Mn、Cu、Zn、Cr、Ag、Pb 等的檢測，有時也可用于砷和硒的檢測，其中Fe、Mn、Cu、Zn 的檢測一般使用火焰原子吸收光譜法，Cr、Ag、Pb 則使用石墨爐原子吸收光譜法，砷和硒則使用氫化物發生器配合光譜法進行分析。近年來，隨著該項技術的研究深入，其應用范圍不斷擴大，特別是對其間接應用的不斷研究，使其在水質檢測中發揮著越來越重要的作用。

2 原子吸收光譜法測定凈水劑中的有效成分

聚合氯化鋁是供水廠常用凈水劑之一，而三氧化二鋁含量是衡量凈水劑質量的主要指標。常用的方法是把試樣加酸解聚，然后用乙二胺四乙酸二鈉絡合所有的金屬離子，再用氟化鉀解析出與鋁元素絡合的乙二胺四乙酸二鈉，最終通過計算得出出三氧化二鋁的含量。間接應用原子吸收光譜發則是將凈水劑樣品可直接加酸處理，然后通過石墨爐原子吸收光譜法直接測定鋁元素含量，進一步轉化成三氧化二鋁的方法。為了有效避免背景干擾，可以通過加入基體改進劑硝酸鎂的方法來實現，硝酸鎂能夠與鋁元素形成難揮發性化合物，從而可以適當提高揮發溫度，降低背景干擾，實踐證明該方法速度快、過程簡單，檢測結果與常用方法基本一致。

3 原子吸收光譜發在有機物檢測中的應用

應用原子吸收光譜法間接測定有機物，主要是根據有機物的性質不同，利用不同的反應將其中需要測量的組份轉化成可以通過原子吸收光譜法測定的形式，我們通常使用的轉化方法主要有置換反應、沉淀反應、絡合反應、氧化還原反應、酶解等。原子吸收光譜發在檢測水中有機物含量方面的應用主要包括以下幾個方面。

3.1 原子吸收光譜法測定甲醛

甲醛是《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)新增項目之一，甲醛對人體危害極大，在待測水樣中加入斐林溶液（含銅離子和酒石酸鉀鈉的堿性溶液），使甲醛與斐林溶液在沸水浴中反應30min，二者可以生成氧化亞銅沉淀，也可以使水樣與銀氨溶液（含銀離子的氨性溶液）在50℃水浴中反應，20min 后可生成單質銀沉淀。兩種沉淀分別用6mol·L-1 鹽酸溶液和6mol·L-1 硝酸溶液溶解，并用原子吸收光譜法測定反應中定量釋出的銅的含量或銀單質的含量，間接換算成甲醛含量。銅的質量濃度在7.0 mg·L-1 和銀的質量濃度分別6.000mg·L-1以內與吸光度呈線性關系。在試樣溶液中加入1.000mg·L-1 銅、銀標準溶液并按所上述方法分析，所得回收率分別在99.5%～102%和82.0%～84.3%之間。

3.2 水中酚類有機物的測定

揮發性酚類（以苯酚計）一直是生活飲用水必檢項目之一，在《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)新增有機物項目中，增加的酚類有機物有2，4，6-三氯酚、五氯酚，通過原子吸收光譜法間接測定酚類含量有兩種方法，一是利用酚類可以與Co2+形成絡合物的特性，用MIBK（甲基異丁酮）萃取后測定鈷的含量，從而間接測定出樣品中酚類有機物的含量。

另外一種方法是利用氧化還原反應，在酸性條件下利用KBrO4-KBr 氧化苯酚，再用KI 處理過量的Br，用環己烷萃取溶液中的碘，用抗壞血酸還原碘，最后用MIBK 萃取在硫酸介質中生成的Cd2+與I-的絡合物，利用原子吸收光譜法測定Cd2+的含量即可計算苯酚含量。

3.3 陰離子表面活性劑的測定

測量陰離子表面活性劑常用方法是亞甲基藍法，而原子吸收光譜法間接測定的方法更加快速、簡捷，且可以降低雜志離子的干擾性。陰離子表面活性劑可以與乙二胺-銅(Ⅱ)形成中性的絡合物，用氯仿或苯萃取后，利用原子吸收光譜法測定絡合物中銅元素含量，即可定量測定出水中陰離子表面活性劑的含量。

3.4 含鹵素的有機物的測定

原子吸收光譜法還可以測定含鹵素的有機物，在《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)中也新增了不少含鹵素有機物的項目，比如氯苯、1，2-二氯苯、1，4-二氯苯、三氯苯等，都可以通過將有機物溶于適當有機溶劑，加熱回流使其水解，將有機鹵元素轉化成無機鹵元素，然后加入過量硝酸銀滴定，最終通過石墨爐原子吸收法測定銀含量，從而間接得到有機物含量，此方法適用于鹵原子結合不夠牢固的含鹵素有機物的測定。

4 原子吸收光譜法在水質檢測中的聯合應用

分析化學中常通過不同分析手段的結合或聯用，來提高分析靈敏度和檢出限，采用因子分析法和氫化物發生原子吸收法對砷的4 種化學形態進行研究，就克服了色譜分離和原子光譜法聯機測定，受制于色譜分離時的稀釋作用，檢測下限較高的限制，操作簡便，無需處理，靈密度高，有較好的定性和定量能力。除上述提到的方法外，目前原子吸收光譜法與其他儀器聯合應用也得到了一定的發展，比如在水質檢測中與氫化物發生器聯用測定砷與硒，地表水中甲基錫等，還有與氣相色譜、液相色譜聯用測定水中有機物等。上述方法都從不同程度上體現了原子吸收光譜法與其他不同方法聯用后的實用性與高效性。

5 結束語

綜上所述，間接應用原子吸收光譜法是在繼承直接使用原子吸收光譜法檢出限低、準確度高、選擇性好、分析速度快等優點的基礎上逐漸發展起來的，其實質就是在進行原子吸收測定之前，利用一些特殊的化學反應，使待測物與原子吸收可測元素之間發生特定反應，通過測定可測元素含量從確定待測物質含量的分析方法，間接運用原子吸收光譜法既擴大了原子吸收光譜法的使用范圍，也豐富了水質檢測的手段，還可用金屬離子為標準，解決代替有機物標樣或純品，隨著研究的深入，原子吸收光譜法在水質檢測中的間接應用必將得到不斷地擴大。

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