原子熒光檢測技術及其不確定性分析

毛 珂

（貴州省地質礦產中心實驗室，貴州 貴陽 550001）

目前，在我國的食品檢測、環境檢測以及水質分析等方面的衛生防疫系統中，重要的檢測元素就是汞元素和砷元素。而且目前人們對于飲水以及飲食方面的安全需求，不僅僅只要求食物衛生干凈，對于水資源中是否具有過高的有害物質，以及食品中所含成分比例都有著較高的關注，所以在檢測飲用水中砷含量和汞含量是目前相關檢測部門的重要檢測內容。其中，原子熒光檢測技術在同時檢測砷含量和汞含量方面具有較大的效果，其不僅可以檢測水資源中的砷含量和汞含量，對于使用大米以及土壤中的砷含量和汞含量是否超標，也能夠得出較為準確的答案，這對人們的身體健康和生活健康帶來了一定的保證。

1 原子熒光檢測技術原理

砷元素的化合價為三價，汞元素的化合價為二價，在環境為酸性的條件之下，在酸性的條件下，兩種元素都會被硼氫化鉀還原成砷化氫，隨后再使用特別的點火裝置可以將氫氣和氬氣轉換成氬氫火焰，能夠將待測元素進一步原子化。另外，在特制的空心陰極燈計劃下，可以將砷元素和汞元素的原子從基本形態激發到達最高形態，隨后等兩種元素從高形態，回到低形態的過程當中，可以將特征波長的原子熒光進一步發射出來，并且能夠將熒光強度，保持在一定的范圍之內，這樣的情況也能夠保證砷元素和汞元素的含量之間呈正比[1]。

2 原子熒光檢測技術的特點

在通過原子熒光檢測技術檢測砷元素和汞元素的時候，可以不受外界其他因素的干擾，而且相關操作人員在進行技術實踐的時候能夠更加簡單快捷，并且保證檢測結果更加準確。該技術的不斷發展是我國目前檢測技術方面的重大成就，通過原子熒光檢測技術可以將以上特點融合在一起，并且能夠同時檢測汞元素和砷元素含量，與傳統單純檢測砷元素和單純檢測汞元素含量的技術相比，該種技術更加簡單方便，在檢測的過程當中也能夠保持較高的靈敏度，所以得出的檢測結果也更加精準。

3 原子熒光檢測技術的重要性

人類賴以生存的基礎就是水資源和土壤資源，而且人們日常生活所需要的稻米也是在水資源和土壤資源的基礎上健康成長的。為了進一步保證稻米生長的安全程度，必須要保證水資源和土壤資源的安全。目前在自然界當中，砷元素的存在范圍比較廣，而且該種元素自身具有較強的金屬性，通過化學研究發現，砷元素自身的毒性比較低，但是根據砷元素化合出來的物質中，具有較高的毒性，特別是化合價為三價的砷元素化合物，該種物質自身具有的毒性比化合價為五價的砷元素化合物的毒性更強，如果該種生元素化合物通過物質流入人體內之后會給人體的生命健康帶來極大的威脅[2]。另外砷元素可以通過多種途徑進入到人體內部，其中主要包括消化系統，皮膚以及呼吸系統等，如果人體內的砷元素含量超過一定的限度，就會導致砷元素在人體內部累積，最終會形成急性中毒或者慢性中毒事件。其中，慢性砷元素中毒主要產生的影響就是會對人體的神經系統消化系統以及皮膚產生影響，最終造成人體以上系統功能異常。而急性砷元素中毒會導致短時間內死亡的事件，另外砷元素含量到達一定程度之后，也很有可能導致人體發生癌癥病變。經過國家的相關標準表明，汞元素對于人體內部的神經系統，腎臟系統以及肝臟系統會產生一定的破壞程度。以上兩種元素對于人體的生命健康安全都會產生較大的影響，所以必須要提高對砷元素和汞元素的檢測效果，選擇一項操作簡單、檢測結果準確的檢測技術才能夠保證檢測過程更加精準有效。

4 原子熒光檢測技術的不確定性

目前在進行原子熒光檢測的過程當中，相關的不確定因素，也有很多，其中主要包括偏差整體控制因素，計算不確定性因素，比色管電容消化液不確定因素等等，但是以上不確定性因素，主要是由于操作過程產生誤差所導致的，所以可以進行進一步的控制。

4.1 偏差整體控制因素

影響偏差整體控制因素的主要原因是影響結果方法參數方面的控制程度有關，所以在進行對比各種不確定度分量以及對測量不確定大小進行分析表明，具有含量測定不確定度的主要因素是由于在進行測量中所包含的砷元素含量的不確定度以及重復性引發的不確定度，所以在檢測的過程當中必須要在檢測之前，對檢測儀器進行調整，而且在檢測過程當中也要根據實際情況進行適當的調整，保證實驗儀器能夠發揮有效的作用，從而能夠減少整體偏差控制因素的影響[3]。

4.2 計算不確定性因素

計算不確定性因素主要是由于人為因素所導致的，其中主要包括回收不確定度估計，隨機變化估計以及總性能研究方面的不確定度。另外在數據稱量過程當中也具有一定的不確定性，在測量的過程當中，天平的靈敏度是需要進行調整的，所以測量可能值的區間在半個區間之內，在這個區間之內很容易引起誤差，所以就容易導致計算失誤。針對這種問題，在實踐的過程當中需要反復稱量砝碼，保證對變動性標準差進行反復計算，這樣能夠減少計算不確定性因素的影響。

4.3 比色管定容消化液的不確定因素

在進行比色管定容消化液使用的過程當中，也很有可能產生不確定度，主要由于溶液的溫度和比色管的溫度在校正的過程當中，很容易由于不同溫度引起檢測體積發生改變，這樣的話就會導致檢測體積發生不確定度。其中比色管引發不確定之后，主要包含的是相對不確定度和標準不確定度，另外還包括由于溫度所引發的重復測量以及誤差不確定度。但是在進行實踐的時候，操作人員往往不重視不確定度稀釋影響性，所以必須要保證儀器自身的自校準情況在一定的水平上。

5 原子熒光光度計故障排查

在使用原子熒光光度計進行土壤砷元素檢測的時候，所發揮的熒光強度比較低，而且土壤內部砷元素的濃度變化，也不會影響原子熒光光度計自身的熒光強度，這樣就直接導致了熒光強度在空白時以及在標準下濃度時所表現的情況是相同的。根據原子熒光光度計使用的標準來看，該項根據發生的主要障礙主要是在原子化系統記錄系統，熒光檢測儀器內部，氫化物發生系統以及電子線路方面。所以在進行熒光檢測器原子化系統排查工作的時候，必須要對原子熒光技術檢測新元素過程當中有可能在檢測過程中產生的氫化物情況進行重點關注。所以檢測的過程當中，必須要提供相應的原子化溫度，原子化溫度的主要來源是由氬氫火焰提供的，其中的爐絲不僅有點燃火焰的作用，還能夠保持爐體自身原有的溫度，即使在供電電壓比較低的情況下，也能夠進行火焰點燃，但是由于爐體自身的溫度比較低就會導致原子化效率，最終，所呈現出來的熒光強度也比較弱，基態原子生成不足，所以在進行原子熒光光度計使用的過程當中，必須要保證原子化溫度達到一定的程度下再進行檢測。

6 結語

總的來說，在使用原子熒光光度計檢測技術的過程當中，能夠有效的同時，對汞元素和砷元素進行檢測，而且該種檢測技術具有靈敏度高，簡單方便，準確度高，抗干擾能力強等優勢，所以得出的檢測結果也比較精準，目前我國已經將該項檢測技術應用在了各個領域中，并且在不同領域也發揮著比較重要的作用，能夠有效的呈現出準確的計算數據，值得進一步研究發展。