連續光源原子吸收分光光度計在日常水質監測中的應用

李煜濤

摘 要：本文對連續光源原子吸收分光光度計的特點進行了具體的介紹，同時提出了其在日常水質監測中的應用現狀，希望能夠為同行提供參考。

關鍵詞：連續光源；原子吸收；水質監測

水作為人們賴以生存的基本要素，也是疾病傳播的一個重要媒介。隨著人們物質生活水平的不斷提高，人們對飲用水的質量的要求也越來越高，使得人們對日常水質監測的水平提出了更高的要求。半個多世紀以來，對于水質中各種微量以及痕量的常規金屬元素以及有害元素主要采用原子吸收光譜儀進行測定，不僅操作方便，方法簡單，而且分析成本低，測定結果較為穩定可靠，使得其在實驗室的普及率相當高。但是由于其采用空心陰極燈作為銳線光源，一個元素燈只能分析一種元素，與此同時，元素燈工作時還需要對其工作電流以及波長燈參數進行選擇以及調節，極大程度的限制了原子吸收光譜儀的使用方便性。近年來，隨著水質監測樣本量的不斷增大以及分析精度要求的不斷提高，對于水質樣品的分析方法以及分析儀器提出了更高的要求，越來越多的原子吸收儀器方面的設計者以及研究者開始了對連續光源原子吸收的研究，并取得了一定的研究成果，連續光源原子吸收分光光度計應運而生。本文對連續光源原子吸收分光廣度計的特點進行了具體的介紹，同時提出了其在日常水質監測中的應用現狀，希望能夠為同行提供參考。

1連續光源原子吸收分光光度計的基本特點

1.1連續光源

傳統的原子吸收分光光度計采用的是銳線光源，而連續光源原子分光光度計采用高壓短弧疝燈代替了傳統的空心陰極燈。高壓短弧疝燈是一種氣體放點光源，其燈內充滿了高壓疝氣；燈的兩個電極之間的距離不到1mm；光源在工作過程中，在燈內會形成一個熱點模式，也就是在陰極的表面形成一個較小的等離子體發光點，這個發光點的直徑小于0.2mm，溫度極高。與傳統的疝燈相比，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定性，可以有效提高信噪比。此外，高壓短弧疝燈輻射波長范圍較大，其范圍可以滿足所有元素的原子吸收測定，并且可以為測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

連續光源原子吸收分光光度計的分光系統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系統。這樣的分光系統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。將氖燈應用于連續光源原子吸收分光光度計，可以有效實現多譜線波長定位基礎上的動態校正，從而充分保證波長的準確性以及重現性。

1.3CCD線陣檢測器

連續光源原子分光光度計采用的是CCD線陣檢測器，它可以利用感光點來實現對2nm波長范圍以內的所有精細光譜信息的有效測定，并有效描述吸收信號的輪廓。此外，CCD檢測器不僅可以實現吸收度-波長的二維圖譜的充分顯示，同時還可以顯示出包括波長、光譜信號以及時間等信息的三維圖譜，使得提供的光譜信息更為豐富。大量的研究實踐表明，連續光源原子吸收分光光度計還可以實現分析線附近各種背景干擾的全自動矯正。

2連續光源原子吸收分光光度計在日常水質監測中的應用現狀

近年來，隨著連續光源原子吸收分光光度計的逐漸普及，越來越多的人們開始將其應用于日常水質的監測中。閻善信等采用CAA700型連續光源原子吸收光譜儀對瓦房店市水質中的Zn、Mn、Cu以及Fe等常規項目進行了日常監測，發現連續光源分光光度計可以實現對多種元素的順序測定，一個光源可以同時用于多個原色的測定，在測定過程中無需換燈；與此同時，儀器內部有各個元素的分析波長以及最佳測試條件，與傳統的原子吸收分光光度計相比大大縮短了測試時間；此外，連續光源原子吸收分光光度計可以用于測定金屬元素的含量，使得在水質監測中原子吸收分光光度計可以發揮更為廣闊的作用。

賀志慶利用ContrAA 300連續光源原子吸收光譜儀對臺州市環境監測中路橋區自來水公司出水口水樣中的Ca、Mg、K以及Na等離子的濃度進行了測定，發現連續光源原子吸收光譜儀的CDD檢測器可以同時對譜線周圍的全部信息進行記錄分析，不僅改善了信噪比，同時降低了檢出限；此外，由于其光譜分析能力超強，可以實現對Na元素雙峰的清晰分離，有效消除了光譜疊加的干擾。

李琦利用德國某公司生產的連續光源原子吸收光譜儀對河南省水樣中各種原色的含量進行了測定。通過在不同時間分別對標準曲線濃度范圍以內各種元素的標準溶液的7次測定以及統計學分析，發現該儀器的測量精密度可以達到0.44%-1.35%，，說明連續光源原子吸收分光光度計具有較強的靈敏度以及精確度，同時可以實現較短時間以內多元素的分析測定[1]。

德國耶拿分析股份有限公司通過其ContrAA連續光源原子吸收光譜儀測定了引用水腫鈉、鉀以及鋰的含量， 發現該儀器可以在實現190-900nm的光譜范圍內各元素的測定。

楊華等利用耶拿ContrAA700連續光源原子吸收分光光度計測定了天津市地表水中K、Na、Ca以及Mg元素的含量，同時探討了鑭鹽、銫鹽 以及Al3+ 、SO42- 等干擾離子對測試結果的影響，同時研究了不同濃度范圍內分別采用主靈敏線以及次靈敏線測量時儀器的檢出限、準確度以及精密度。結果表明，連續光源原子吸收分光光度計在測定地表水中鉀、鈉、鎂以及鈣時不僅方法簡單，而且節省時間，同時對于低濃度的水樣在測試時靈敏度較高[2]。

3結語

隨著人們物質生活水平的不斷提高，人們對日常水質的監測水平提出了更高的要求。連續光源原子吸收分光光度計作為一項較為先進的研究成果，不僅利用一個光源實現了對多種元素的順序測定，縮短了測試時間，同時具有較高的精確度以及靈敏度，在日常水質的監測工作中具有非常高的應用價值。

參考文獻：

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

[2]楊華，張永剛，王靜，等.連續光源原子吸收法測定地表水中鉀鈉鈣鎂[J].環境科學導刊，2013，32（4）：120-122.