原子吸收光譜法在水質(zhì)檢驗(yàn)中的間接應(yīng)用

陸希志

（蚌埠中環(huán)水務(wù)有限公司，安徽 蚌埠 233000）

1 原子吸收光普法在水質(zhì)檢測(cè)中的普遍應(yīng)用

原子吸收光譜（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS)，即原子吸收光譜法，是通過(guò)氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子對(duì)紫外光和可見(jiàn)光范圍的相對(duì)應(yīng)原子共振輻射線的吸收強(qiáng)度的測(cè)量來(lái)定量被測(cè)元素含量為的分析方法，是一種測(cè)量特定氣態(tài)原子對(duì)光輻射的吸收的方法。這種方法是20 世紀(jì)50年代中期開(kāi)始出現(xiàn)的，在以后得到迅速發(fā)展并不斷擴(kuò)展的一種的儀器分析方法，它在水質(zhì)檢驗(yàn)、地質(zhì)、冶金、機(jī)械、化工、農(nóng)業(yè)、食品、輕工、生物醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)、材料科學(xué)等許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。該法主要適用樣品中微量及痕量組分分析。該法的特點(diǎn)是檢出限低、準(zhǔn)確度高、選擇性好、分析速度快。在生活飲用水中檢測(cè)中廣泛用于重金屬含量分析，是供水廠化驗(yàn)室必備儀器之一，主要用于Fe、Mn、Cu、Zn、Cr、Ag、Pb 等的檢測(cè)，有時(shí)也可用于砷和硒的檢測(cè)，其中Fe、Mn、Cu、Zn 的檢測(cè)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(fā)生器配合光譜法進(jìn)行分析。近年來(lái)，隨著該項(xiàng)技術(shù)的研究深入，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，特別是對(duì)其間接應(yīng)用的不斷研究，使其在水質(zhì)檢測(cè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

2 原子吸收光譜法測(cè)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?jī)羲畡┵|(zhì)量的主要指標(biāo)。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(luò)合所有的金屬離子，再用氟化鉀解析出與鋁元素絡(luò)合的乙二胺四乙酸二鈉，最終通過(guò)計(jì)算得出出三氧化二鋁的含量。間接應(yīng)用原子吸收光譜發(fā)則是將凈水劑樣品可直接加酸處理，然后通過(guò)石墨爐原子吸收光譜法直接測(cè)定鋁元素含量，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成三氧化二鋁的方法。為了有效避免背景干擾，可以通過(guò)加入基體改進(jìn)劑硝酸鎂的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，硝酸鎂能夠與鋁元素形成難揮發(fā)性化合物，從而可以適當(dāng)提高揮發(fā)溫度，降低背景干擾，實(shí)踐證明該方法速度快、過(guò)程簡(jiǎn)單，檢測(cè)結(jié)果與常用方法基本一致。

3 原子吸收光譜發(fā)在有機(jī)物檢測(cè)中的應(yīng)用

應(yīng)用原子吸收光譜法間接測(cè)定有機(jī)物，主要是根據(jù)有機(jī)物的性質(zhì)不同，利用不同的反應(yīng)將其中需要測(cè)量的組份轉(zhuǎn)化成可以通過(guò)原子吸收光譜法測(cè)定的形式，我們通常使用的轉(zhuǎn)化方法主要有置換反應(yīng)、沉淀反應(yīng)、絡(luò)合反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、酶解等。原子吸收光譜發(fā)在檢測(cè)水中有機(jī)物含量方面的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面。

3.1 原子吸收光譜法測(cè)定甲醛

甲醛是《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)新增項(xiàng)目之一，甲醛對(duì)人體危害極大，在待測(cè)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(yīng)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(yīng)，20min 后可生成單質(zhì)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(cè)定反應(yīng)中定量釋出的銅的含量或銀單質(zhì)的含量，間接換算成甲醛含量。銅的質(zhì)量濃度在7.0 mg·L-1 和銀的質(zhì)量濃度分別6.000mg·L-1以內(nèi)與吸光度呈線性關(guān)系。在試樣溶液中加入1.000mg·L-1 銅、銀標(biāo)準(zhǔn)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(lèi)有機(jī)物的測(cè)定

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

另外一種方法是利用氧化還原反應(yīng)，在酸性條件下利用KBrO4-KBr 氧化苯酚，再用KI 處理過(guò)量的Br，用環(huán)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(zhì)中生成的Cd2+與I-的絡(luò)合物，利用原子吸收光譜法測(cè)定Cd2+的含量即可計(jì)算苯酚含量。

3.3 陰離子表面活性劑的測(cè)定

測(cè)量陰離子表面活性劑常用方法是亞甲基藍(lán)法，而原子吸收光譜法間接測(cè)定的方法更加快速、簡(jiǎn)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(luò)合物，用氯仿或苯萃取后，利用原子吸收光譜法測(cè)定絡(luò)合物中銅元素含量，即可定量測(cè)定出水中陰離子表面活性劑的含量。

3.4 含鹵素的有機(jī)物的測(cè)定

原子吸收光譜法還可以測(cè)定含鹵素的有機(jī)物，在《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)中也新增了不少含鹵素有機(jī)物的項(xiàng)目，比如氯苯、1，2-二氯苯、1，4-二氯苯、三氯苯等，都可以通過(guò)將有機(jī)物溶于適當(dāng)有機(jī)溶劑，加熱回流使其水解，將有機(jī)鹵元素轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)鹵元素，然后加入過(guò)量硝酸銀滴定，最終通過(guò)石墨爐原子吸收法測(cè)定銀含量，從而間接得到有機(jī)物含量，此方法適用于鹵原子結(jié)合不夠牢固的含鹵素有機(jī)物的測(cè)定。

4 原子吸收光譜法在水質(zhì)檢測(cè)中的聯(lián)合應(yīng)用

分析化學(xué)中常通過(guò)不同分析手段的結(jié)合或聯(lián)用，來(lái)提高分析靈敏度和檢出限，采用因子分析法和氫化物發(fā)生原子吸收法對(duì)砷的4 種化學(xué)形態(tài)進(jìn)行研究，就克服了色譜分離和原子光譜法聯(lián)機(jī)測(cè)定，受制于色譜分離時(shí)的稀釋作用，檢測(cè)下限較高的限制，操作簡(jiǎn)便，無(wú)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(lián)合應(yīng)用也得到了一定的發(fā)展，比如在水質(zhì)檢測(cè)中與氫化物發(fā)生器聯(lián)用測(cè)定砷與硒，地表水中甲基錫等，還有與氣相色譜、液相色譜聯(lián)用測(cè)定水中有機(jī)物等。上述方法都從不同程度上體現(xiàn)了原子吸收光譜法與其他不同方法聯(lián)用后的實(shí)用性與高效性。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，間接應(yīng)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(zhǔn)確度高、選擇性好、分析速度快等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來(lái)的，其實(shí)質(zhì)就是在進(jìn)行原子吸收測(cè)定之前，利用一些特殊的化學(xué)反應(yīng)，使待測(cè)物與原子吸收可測(cè)元素之間發(fā)生特定反應(yīng)，通過(guò)測(cè)定可測(cè)元素含量從確定待測(cè)物質(zhì)含量的分析方法，間接運(yùn)用原子吸收光譜法既擴(kuò)大了原子吸收光譜法的使用范圍，也豐富了水質(zhì)檢測(cè)的手段，還可用金屬離子為標(biāo)準(zhǔn)，解決代替有機(jī)物標(biāo)樣或純品，隨著研究的深入，原子吸收光譜法在水質(zhì)檢測(cè)中的間接應(yīng)用必將得到不斷地?cái)U(kuò)大。

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