原子熒光光譜法在檢測水質重金屬中的應用

賈翰

【摘要】隨著我國經濟建設的不斷發展，環境問題也顯得越來越突出了，受到了社會各界的普遍關注。隨著原子熒光光譜法在其他領域不斷取得檢測方面的有效成果，該分析方法也推廣應用到了水質檢測方面。本文在闡釋和總結原子熒光的內涵和原子熒光光譜法應用原理的基礎上，對該分析方法在檢測水質中的重金屬方面的應用進行了比較詳細地分析，主要就汞和砷這兩種重金屬在進行測定前的取樣工作，測定時的最佳條件和為了保證測定結果的穩定性和可靠性所需要考慮的因素等方面進行了分析。

【關鍵詞】原子熒光；水質檢測；重金屬

引言

近年來，原子熒光光譜分析法在環境，地質，石油，化工等很多領域得到應用。隨著我國經濟的不斷發展，環境問題也越來越突出，而水作為生命之源，對于水質中有害元素的測定對水污染的防治擁有重要的意義。原子熒光光譜法以其特有的優點在測定水質中的重金屬的作用越來越大也越來越受到重視。

1、原子熒光光譜法的內涵和基本原理

原子熒光光譜法是一種光化學分析方法，主要是介于原子吸收光譜和原子發射光譜之間的。其主要優點是譜線簡單方便，與其他分析方法相比靈敏度相對比較高，而且能夠同時測定出多種元素的含量。

原子熒光光譜法的基本原理：通過在輻射條件下測定待測元素的原子蒸氣，經過激發而產生的原子熒光的發射強度來確定待測元素的含量情況。當某一種物質的氣態低能態被共振射線照射時，而且提供照射的共振射線具有某一特定頻率的特點，這時處在原子外層的電子就會吸收照射過來的輻射能，通過吸收輻射能原子由低能態躍遷到高能態，但是有很大一部分的原子會因為二次碰撞又回到低能態的狀態，不會發生輻射。但是總會有一小部分受到激發的原子會在從高能態躍遷到低能態的過程中發出輻射，這就是我們所說的原子熒光。

2、原子熒光光譜法在檢測水質重金屬中的應用

原子熒光光譜法因其具有靈敏度比較高，干擾因素比較少，且能同時測定多種因素的優點成為檢測水質中重金屬含量的主要方法。下面就原子熒光光譜法在檢測水質中幾種重要的重金屬的應用進行分析。

2.1 原子熒光光譜法在檢測水質中汞的含量的應用

汞是水質檢測中重要的重金屬指標，是檢測水質時必須要測定的項目。在測定水質時，要先進行對水質的采樣工作，對于不同的水質采取不一樣的方法進行采樣，例如對于比較清潔的地下水和地表水可以直接進行取樣然后測定，而對于污水，工業廢水和海水等需要對采取的水樣進行相應的預處理然后再進行實驗。

在測定實驗過程中，要選擇最合適的條件來進行檢測。原子熒光光譜法在測定時一般是將水樣中的汞還原成為單質，然后再將其氣化成為汞蒸氣，然后用波長為253.7nm的紫外光激發處于低能態的汞原子，由于此激發，氣態汞原子會輻射出具有相同波長的熒光，在一定的條件下，熒光的強度會與汞的濃度成正比，然后再根據相應的比例計算就可以得到水樣中汞的含量。但是在一定的條件下，測定結果會受到很多種因素變化的影響，所以在測定過程中要選擇最適宜的條件，才能保證測定結果的準確性。

在測定過程中要對各種影響測量結果的因素進行充分的考慮。水質中其他元素的含量對汞含量的測定會具有干擾作用，在測量的水質比較復雜時，對基本干擾因素的考慮是很有必要的。此外，由于汞對人體的毒害作用，地表水水質標準與生活飲用水水質標準中對汞的檢出限要求嚴格，相較其他重金屬元素，檢測過程中還有其他因素對汞含量的測定結果也會產生影響。例如：玻璃器皿的洗滌方式，用不適宜的溶液進行清洗后，玻璃器皿上殘留的汞或可能產生熒光的元素都會影響最后測量的汞含量；還有進行實驗時的溫度，選擇的水質樣品的穩定程度和穩定時間，儀器的使用正確與否，所使用到溶液的配置是否標準，測定時環境的溫濕度等等這些都是在用原子熒光光譜法測定汞含量時需要考慮到的問題。

2.2 原子熒光光譜法在檢測水質中砷含量的應用

砷是生物存在必不可少的元素，但是過多的砷對生物也是有害的。砷也是在檢測水質時必須要測定的元素之一。在測定之前要先取樣，取樣得到的地下水，地表水，污水等要先進行消解至澄清才可以進行實驗。消解完成之后，讓所取得的水樣處在一定的酸度情況下，然后在水樣中加入一定劑量的硼氫化鉀，硼氫化鉀能夠和水樣中的砷發生化學反映，將水樣中的砷轉化為砷化氫。

同樣地，在用原子熒光譜法來測定水樣中的砷的含量時，需要在最合適的條件下進行測定，才能保障測定結果的準確性。首先，要注意針對不同的水樣采取的消解方式，對于有污染的地表水和污水，要進行消解，而對于沒有很大污染的地下水來說，就可以不再進行消解；其次，水樣中存在的其他元素或離子，也會對測定的結果產生干擾，例如：Sn，Pb，Te等離子就會在一定程度上對測定結果的準確性和可靠性產生干擾，可以加入硫脲—抗壞血酸混合溶液，這樣可以減輕離子的干擾；再其次，在實驗中所用到的介質也會對測定結果產生影響，在測定砷含量時，通?？梢杂孟∠跛幔←}酸和稀硫酸，但是要注意溶液的酸度，如果酸度過高則會導致空白值偏高，而如果酸度偏低的話，則會導致靈敏度偏低，所以在實驗過程中要選擇合適的鹽酸溶液，保證溶液處于一個合適的酸度；然后，在實驗中還要用到硼氫化鉀這樣的還原劑，在實驗過程中要保證硼氫化鉀量的充足，還原劑溶液的濃度合適，如果還原劑的濃度過低，產生的原子熒光值則會降低地很快，影響最終的測定結果；除此之外，在實驗過程中還要考慮載氣流量，砷燈的定電流的選擇，每個步驟操作的最佳時間等，只有把影響測定結果的因素考慮周全，才能在為水質中砷元素含量的測定創造最佳的條件，也才能保證測定結果的準確性和可靠性。

3、結語

原子熒光光譜法具有測量精確，靈敏度比較高，受到的干擾因素小等優點，可以用于各種水樣中測定重金屬的含量。重金屬中的汞與砷都是在水質檢測過程中必須要檢測的因素，也因此已經有國家標準的分析方法。但是與其他分析方法相比，原子熒光光譜分析方法更加方便可行，測定的效率和可信度也更高，所以這種分析方法值得進一步推廣。

參考文獻：

[1]楊化勇.氫化物—原子熒光光譜法測定測定水中砷，汞的方法比對實驗[J].治淮， 2009（12）.