原子吸收光譜法在測(cè)定水中重金屬的應(yīng)用研究

尹亮亮

摘要：隨著居民生活質(zhì)量的不斷提高，對(duì)水質(zhì)的要求也越來(lái)越高。原子吸收光譜法作為一種有效的檢測(cè)方法，從水質(zhì)檢查領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。簡(jiǎn)單介紹原子吸收光譜的基礎(chǔ)，分析原子吸收光譜檢測(cè)中應(yīng)用，并展望了今后的應(yīng)用趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)檢測(cè);原子吸收光譜法;金屬污染物

引言：

改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，但同時(shí)也導(dǎo)致了中國(guó)環(huán)境污染問(wèn)題的嚴(yán)重。隨著現(xiàn)代人生活質(zhì)量的不斷提高，對(duì)生活用水和飲用水的水質(zhì)要求不斷提高。近年來(lái)，水質(zhì)檢測(cè)已成為一項(xiàng)非常重要的民生工作。為此，本文以原子吸收光譜法在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用為研究對(duì)象，在理論綜述的基礎(chǔ)上對(duì)其具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，并展望了未來(lái)的應(yīng)用趨勢(shì)。其目的是在這一領(lǐng)域提供一些參考。下面是一個(gè)詳細(xì)的研究。

1 原子吸收光譜法簡(jiǎn)介

原子吸收光譜法誕生于1950年代中期，是一種以玉仙金儀器為基礎(chǔ)的科學(xué)研究方法。它在食品、化工、地質(zhì)實(shí)驗(yàn)等許多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。進(jìn)入這個(gè)世紀(jì)，原子吸收光譜在水質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大。有檢查速度快、檢查結(jié)果正確等優(yōu)點(diǎn)。在原子吸收光譜法的具體應(yīng)用中，氣態(tài)原子可以吸收一定波長(zhǎng)的光輻射的原理允許原子外層的電子從基態(tài)跳到激發(fā)態(tài)，然后完成這些原子的鑒定。從原子吸收光譜法近年來(lái)在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)來(lái)看，它主要集中在三個(gè)方面：一是高精度、速度快;二是應(yīng)用廣泛;三是抗干擾能力強(qiáng)，具有良好的選擇性，避免了一些不必要因素的影響。

2 原子吸收光譜法在水質(zhì)檢驗(yàn)中的應(yīng)用分析

原子吸收光譜法主要是檢測(cè)氣體基態(tài)原子的特征譜吸收程度，然后根據(jù)吸收程度進(jìn)行定性和定量的測(cè)量和分析。原子吸收光譜法的應(yīng)用非常廣泛，應(yīng)用也比較靈活。它是我國(guó)環(huán)境保護(hù)部門(mén)最常用的地表水和工業(yè)廢水檢測(cè)方法。它具有成本低、抗干擾性能好、效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是目前檢測(cè)水污染最基本的方法。它能有效地檢測(cè)水體中重金屬元素的成分，也能進(jìn)行有效的分析。

目前，原子吸收光譜法在水質(zhì)檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文選取了兩種應(yīng)用最廣泛的方法進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

2.1 火焰原子吸收法檢定銅、鎘、鋅

重金屬對(duì)人體有很大的危害。水中的重金屬不能被有效分解。人體在飲用含有重金屬的水時(shí)，會(huì)在人體內(nèi)逐漸累積，達(dá)到一定量后會(huì)發(fā)生重金屬中毒。火焰原子吸收法是一種原子吸收光譜法，對(duì)水中重金屬的檢測(cè)具有良好的試驗(yàn)效果。

火焰原子吸收法中的火焰實(shí)際上是指乙炔火焰，本質(zhì)上是空氣。重金屬元素吸收了大量的能量，進(jìn)而影響重金屬原子的基態(tài)數(shù)目。火焰的溫度和流動(dòng)性會(huì)影響到地面原子的數(shù)量。水的吸收試驗(yàn)會(huì)直接顯示水中重金屬的含量，然后根據(jù)一定的功能關(guān)系計(jì)算水中重金屬的濃度。在這種情況下，就可以判斷水質(zhì)的安全.

2.2 石墨爐法檢測(cè)鎘

在可能存在于水中的重金屬中，鎘是一種劇毒的重金屬。目前，原子吸收光譜法在鎘的檢測(cè)中也得到了廣泛的應(yīng)用。其中，石墨爐鎘檢測(cè)是一個(gè)非常典型的代表。石墨爐檢測(cè)鎘的原則是通過(guò)對(duì)石墨爐水質(zhì)溶液蒸發(fā)后殘留物質(zhì)的含量分析。通過(guò)光度分析可以確定水中重金屬的含量。在具體使用時(shí)，第一步需要將水溶液倒入石墨管中進(jìn)行測(cè)定。每次測(cè)定的水質(zhì)含量設(shè)為10～20μl，以加快檢查進(jìn)度。然后將一小段電流導(dǎo)入石墨爐，電流強(qiáng)度維持在40至45ma，以確保石墨爐中的水溶液不沸騰。如果水溶液在電氣化過(guò)程中蒸發(fā)量大于普通水溶液，則水溶液中的金屬含量較高。介質(zhì)電流然后用于加熱，使水溶液碳化，然后用大電流加熱，使水溶液中的重金屬元素霧化。最后將石墨爐的內(nèi)裝物放入火焰中，火焰中產(chǎn)生的原子蒸氣吸收光源直接發(fā)出的電磁輻射，并將吸收度與標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的吸收度進(jìn)行比較。可以判斷水中的鎘含量。

3. 直接測(cè)定法

從樣品容器中取出一定體積的樣品水溶液，放入實(shí)驗(yàn)環(huán)，用感應(yīng)爐加熱樣品，使鋅、鐵、銅等金屬離子在水溶液中濃縮15倍，以及重金屬離子在鎳和鎘中的濃度的100倍。采用空心陰極燈對(duì)濃縮溶液進(jìn)行輻照，并利用儀器對(duì)溶液中的重金屬離子進(jìn)行吸收。采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定了地表水中鉀、鈉、鈣、錳、鋅的含量。以相應(yīng)元素的空心陰極燈為光源，用氣乙炔火焰測(cè)定Zn 時(shí)用（1+1）硝酸酸化為ph≤2.0，測(cè)量鉀時(shí)，在水樣中加入適量的nacl，以減少電離干擾。各元素回歸方程的相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.99，Mn 和 Zn 的 RSD分別為1.61%和2.56%。

3.1 原子吸收光譜法的改進(jìn)

新技術(shù)的應(yīng)用和設(shè)備的創(chuàng)新是提高精密讀數(shù)檢測(cè)的有效方法，尤其是隨著計(jì)算機(jī)分析和數(shù)據(jù)采集的不斷改進(jìn)，為原子吸收光譜的優(yōu)化提供了參考。新技術(shù)的應(yīng)用和設(shè)備的革新是精密讀數(shù)檢查的有效方法。特別是隨著計(jì)算機(jī)分析和數(shù)據(jù)采集不斷改善，參考了原子吸收光譜的最佳化。

（1）儀器設(shè)備的改進(jìn)。初期的原子吸收光譜儀，需要人工處理樣品，包括樣品的剩余物處理和儀器清掃。手工加工中有可能影響最終測(cè)定結(jié)果。最近幾年來(lái)，日本德國(guó)等國(guó)家將自動(dòng)取樣設(shè)置。自動(dòng)清潔標(biāo)準(zhǔn)值，自動(dòng)清洗樣品稀釋和自動(dòng)洗滌。例如，改善儀器裝置后，測(cè)定結(jié)果的減度可以提高2個(gè)數(shù)量，實(shí)現(xiàn)原子和離子狀態(tài)的獨(dú)立檢查。

（2）樣品的預(yù)處理。接受實(shí)驗(yàn)樣品后，為了消除相關(guān)因素的干涉，必須提前處理水中金屬含量。樣本處理是物理處理和化學(xué)處理：物理處理，水中粘合劑和水生生物、化學(xué)處理，化學(xué)處理是兩種化學(xué)處理由階段組成。第一階段是在實(shí)驗(yàn)水腺中進(jìn)入高鹽酸。反應(yīng)時(shí)間是40分鐘左右。第二階段是不影響樣品成分的情況下，用麥克風(fēng)來(lái)避開(kāi)金速元素的損失。

（3）干擾和抑制共存成分。在樣品處理過(guò)程中，部分內(nèi)部離子不可避免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成更穩(wěn)定的化合物，引起物體的質(zhì)變。這種妨礙的存在測(cè)量結(jié)果比實(shí)際情況低。在這個(gè)階段，兩種常用干擾方法溶液中添加了一定量的抑制劑，優(yōu)先考慮非金屬離子和反應(yīng)，導(dǎo)致金屬離子失去的離子為了正確測(cè)定陽(yáng)離子，第二個(gè)是為了改變?cè)踊耐獠織l件，提高實(shí)驗(yàn)溫度，將原合成離子解離原有離子保持狀態(tài)。

3.3原子吸收光譜法應(yīng)用趨勢(shì)

原子吸收光譜法是一種廣泛應(yīng)用的水質(zhì)檢測(cè)方法。將在現(xiàn)有方法及其應(yīng)用的基礎(chǔ)上得到進(jìn)一步發(fā)展。對(duì)于任何單一水質(zhì)測(cè)試方法，包括原子吸收光譜法，在內(nèi)部測(cè)試中都會(huì)有一些缺陷，而這些缺陷可以通過(guò)與其他測(cè)試方法的聯(lián)合使用來(lái)彌補(bǔ)。在未來(lái)的原子吸收光譜法應(yīng)用中，不僅可以在原子吸收光譜法內(nèi)部使用多種方法進(jìn)行測(cè)試，還可以與原子吸收光譜法以外的其他方法相結(jié)合，提高水質(zhì)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

結(jié)束語(yǔ)：

原子吸收光譜法是一種廣泛應(yīng)用于水質(zhì)檢測(cè)的測(cè)試方法。具有精度高、速度快、應(yīng)用范圍廣、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。詳細(xì)討論了火焰原子吸收法測(cè)定銅、鎘、鋅的方法和石墨爐對(duì)鎘的檢測(cè)，并提出了原子吸收光譜法的未來(lái)應(yīng)用方向。希望能為相關(guān)單位和企業(yè)應(yīng)用原子吸收光譜提供一定的參考，提高我國(guó)的水質(zhì)檢測(cè)水平，保障生活用水和飲用水的安全。

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