提高原子吸收法在地礦水土檢測中應用準確度的措施

苗 艷

（新疆地礦局第一水文工程地質大隊，新疆烏魯木齊 830000）

在地質礦產行業快速發展的過程中，需要按要求做好水土檢測工作，根據得到的反饋數據了解地層當中存在的礦產類型，為后續礦產開采計劃的擬定提供數據參考。在具體的檢測活動中，原子吸收法屬于常用的地礦檢測方法，具有靈敏度高、選擇性強等優勢，通過整理該方法在應用中需要注意的內容，能夠獲取準確的水土勘測數據，為后續活動的展開奠定基礎。

1 原子吸收法的應用原理和優缺點

1.1 應用原理

原子吸收分光光度法（簡稱原子吸收法）的測量對象是呈原子狀態的金屬元素和部分非金屬元素，是由待測元素燈發出的特征譜線通過供試品經原子化產生原子蒸氣時，被蒸氣中待測元素的基態原子所吸收，通過測定輻射光強度減弱的程度，求出供試品中待測元素的含量。原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律，通常通過比較對照品溶液和供試品溶液的吸光度，求得供試品中待測元素的含量。

1.2 優缺點

原子吸收法在應用中具有以下應用優勢：①靈敏度高，該檢測技術檢測結果的精準度在10-6數量級，如果在特殊手段的輔助下，所得檢測結果的精準度可達10-9數量級。②精密度較高，在具體的測定活動中，其RSD值在1%~3%，如果使用特殊手段進行輔助，那么所得測試結果的精密度可控制在1%以內，滿足許多情況下的精度要求。③應用范圍非常廣泛，該技術目前可用于檢定70多種常見元素，滿足大部分情況下的水土檢測要求。④譜圖抗干擾能力強，該方法所吸收的光譜類型為銳線光譜，此類譜線重疊性相對較低，具有較強的抗干擾性。⑤試樣用量較少，在實際測量活動中，每次只需要5~20μL試液或0.05~10mg的固體試樣便可以達到預定檢測效果，具有較強的適應性。

同時該檢測技術在應用中也存在以下不足：①該檢測技術在應用中，每次只可以進行一種元素的檢測，不能同時進行多種元素檢測。②該方法應用到復雜環境當中時，很容易受到外部復雜環境的干擾，造成檢測精度下降的情況。③該方法在應用中只可以用于無機元素含量的檢測，無法對有機化合物含量進行分析，這也是后續分析活動中需注意的內容。

2 原子吸收法在地礦水土檢測中的應用流程

2.1 實驗前準備工作

在原子吸收法應用過程中，需要做好實驗前準備工作，這也為后續活動的進行奠定良好基礎。在具體的處理活動中，其工作內容如下：①進行器具預處理，所有使用到的器具會使用10%硝酸溶液來進行浸泡，時間在10~30min，浸泡時間完成后會利用去離子水將表面殘留溶液沖洗干凈，以免器具上殘留物質對實驗結果產生干擾，確保實驗結果的準確性。②做好制備樣品質量的檢測工作，對于采集到的樣品會制作水樣，對于水樣中的懸浮物雜質，會借助沉淀和過濾的方式來處理水樣中的雜質，以便于后續分析活動的順利進行。在對重金屬元素進行檢測時，需要對水溶液進行富集處理，以提高實驗測定結果的可靠性。

2.2 合理選擇試劑與儀器

在實驗試劑的選擇中，所選的試劑如下：①待測水樣和土樣，根據隨機取樣的方法進行取樣，考慮到地礦活動中需要對許多元素進行檢測，而該檢測技術一次只能檢測一種元素，因此單次采集的水樣不少于500mL，土樣不少于1.2kg，為后續檢測活動的進行提供參考。②去離子水，水純度不低于99.9%，最大限度降低外界因素對測試結果的影響。③稀硝酸，一般會使用0.1mol/L稀硝酸作為實驗試劑，確保清洗結果的潔凈度。④各類標準溶液，根據預設要求來制作各類標準溶液，如鐵元素標準溶液、銅元素標準溶液、錳元素標準溶液等。⑤保護氣體，通常情況下會以高純度（純度不低于99.9%）氬氣來保護整個實驗過程，營造安全的作業環境。

在實驗儀器的選擇中，所選的儀器如下：①原子吸收分光光度計，根據現場實際情況選擇相匹配參數的儀器。②自動進樣器，作用是可以自動完成各類樣品的自動錄入，為后續活動的展開創造便利條件。③空氣壓縮機，作用是對進入空氣進行過濾，以滿足相應的使用需求。④取樣瓶，用于裝載試樣的容器。⑤容量瓶，盛放水溶液的載體。

2.3 等待設備完成自檢

在設備正式應用前，也需要按要求進行設備自檢，待其性能均滿足要求后進入下一作業階段。在具體的自檢活動中，需要注意以下幾點：①對于設備整體外表進行檢查，查看設備表面是否存在破損、銹跡等情況，對于存在的問題也需要論證這些問題是否影響到設備的正常啟動和正常顯示，均滿足要求后可進入自檢環節。②打開主機電源開關，設備會自動啟動自檢功能，對于整個應用過程進行自檢，對于存在的問題也會進行顯示，滿足要求后進入到下一作業階段，打開計算機軟件并新建一個文件夾。③在實驗開始前，對于儀器中空氣陰極燈安裝質量、燈座安裝位置等內容合理性進行檢查，確保其質量合規后再進入下一應用環節。

2.4 實驗過程控制

進入到實驗環節后的控制要點如下：①該技術在應用中每次只能檢測一種元素，因此在實際檢測活動中，需要先確定某一種檢測元素，圍繞該元素來展開后續的檢測活動。②對于自動進樣器的各項參數進行調整，使自動進樣器可以按要求完成水樣或者土樣的錄入。同時也需要基于校正模式、測量模式來進行自動編輯，同時按要求對于光學參數、標樣濃度等參數進行調試，使其可以滿足相應的使用需求。③在儀器中選擇所測試項目，根據所選擇的項目內容，判斷是否需要對相關進行重新優化、燈具是否需要更換，所有參數均滿足要求后開始進行應用。④儀器在正式使用前需要先進行調零，等待調零工作結束后開始對元素進行測定，過程中會根據實際情況依次進行數次測定，對于各次檢測數據進行記錄，以滿足相應的使用要求[1]。⑤測試過程中會打開保護氣，營造良好的樣品檢測環境，等待測試工作結束后，將空氣壓縮機關閉并有序完成放氣操作。對于所有設備工作性能進行系統檢查，確定其工作性能滿足要求后，會重新建設新任務，開始新元素的測定工作。

2.5 實驗結果整理與統計

完成上述操作后進入到實驗結果整理與統計環節，以鐵元素檢測活動為例，該元素在測量時的吸收波長為248.3nm，元素對應的光譜通帶寬度為0.4nm，使用燈管電流數值為4.0mA，檢測時燃料氣體為乙炔，助燃氣體為空氣。在整個測試過程中，需要確保待測元素可以在吸收線上保持較高的靈敏度，同時也不會與其他元素出現譜線重疊的情況，為后續處理活動的進行提供良好參考。在具體的數據整理活動中，也需要注意以下內容：①對標準溶液進行實驗，與水樣和土樣實驗條件一致，以此來繪制標準曲線，所有曲線都保持線性狀態，曲線相互間的系數關系r=0.999，為后續分析活動的進行奠定基礎。②實驗所得到的數據，會使用EXCEL軟件對其進行分析和計算，實驗時會采集多組數據，需要對所有數據的平均值進行計算，并根據已有數據確定數據的相對誤差、標準偏差等，整理成表格后也會繪制相應曲線[2]。③根據對比結果來確認樣品中元素具體含量，基于以往找礦經驗，判斷該區域是否具有儲礦潛力，便于后續勘察活動的展開。

3 提高原子吸收法應用準確度的措施

3.1 樣品物理性質控制

在檢測方法的應用中，為了得到準確可靠的分析數據，需要按要求對樣品物理性質進行控制，以降低物理因素帶來的測試干擾，具體的控制要點如下：①加強標準溶液配制過程監督，對于標準樣品添加量、攪拌時間、配制環境等加強控制，滿足要求后將其放置陰涼、背光環境下暫存。標準溶液盡量現場配置現場使用，以減少不確定因素帶來的操作影響。②對待測樣品溶解度進行調試，水土試樣自身含有多種元素，而且樣品酸堿度會根據含有元素性質發生變化，影響到目標物的溶解度，因此在實驗中也會根據測試目標來調試待測溶液酸堿度，如測試鐵元素含量時，會將水溶液調整為酸性，確保樣品中鐵元素的充分溶解[3]。③對待測樣品物理性質進行調試，基于實際測試要求，對待測樣品的形狀、顆粒度、干燥度等參數進行調試，以此來提高待測結果的準確性，滿足相應的使用要求。

3.2 消除光譜干擾因素

在檢測方法的應用中，也需要按要求做好消除光譜干擾因素的工作，以降低光學因素帶來的測試干擾，具體的控制要點如下：①做好光柵參數的調試，在具體應用中需要結合實驗環境已有光照情況、目標元素性質等內容進行整理，依托計算機軟件對各項參數進行計算，以得到準確的數據計算結果[4]。②對狹縫寬度參數進行調整，同樣會利用計算軟件來對各項參數進行整合，根據得到的整合結果來調整各項參數，滿足要求后進入到后續的測試活動中。③做好外部光環境參數的控制工作，將偏差值控制在合理范圍內，降低不確定因素帶來的誤差。并且測試活動中也會適當增加實驗次數，以此來抵消光譜干擾帶來的負面影響。

3.3 降低化學條件干擾

在檢測方法的應用中，需要按要求降低化學條件干擾，營造良好的測試環境，提高實驗測試結果的合理性。具體的控制要點如下：①加強去離子水質量檢查，確保所使用去離子水純度，并且利用稀硝酸清洗器具之后，也需使用去離子水進行徹底清洗，從而避免清洗過程出現污染問題，提高清洗結果的合理性，滿足相應的使用要求。②水土試樣自身含有多種元素，在不同條件下會出現不同反應，如鐵離子在堿性環境下會生成沉淀物，降低水環境中的離子數量，從而影響到測試結果的準確性。對此，也需要根據目標物化學性質，擬定相應預處理措施，從而得到準確的數據分析結果[5]。③在具體的實驗過程中，可以適當提高火焰溫度，以此來減少實驗過程中雜質元素的含量，降低雜質因素對實驗結果的影響。

3.4 設備日常養護管理

加強設備日常養護管理，可以維持設備工作狀態的穩定性，減少設備因素帶來的負面影響。在設備日常管理活動中，需要提前對設備基礎參數進行整理，根據得到的整理結果，擬定日常養護計劃、定期養護計劃和應急養護計劃。①日常養護計劃主要針對設備每次使用結束后便會對其進行清理，包括放空氣體、清理干凈樣品、儀器各參數調零等，使儀器可以處于休息的狀態，延長設備的使用壽命。②定期養護計劃會以季度或半年為單位，對設備進行系統檢查，除采集儀器自檢數據外，也會對儀器內部進行清灰、老化零件更換等處理，同時校核儀器參數精準度，根據反饋問題進行針對性檢修，以提高養護結果的合理性。③應急養護計劃，在突發儀器使用故障后，除了進行故障排查外，還需要對設備進行一次系統養護，確認故障是否影響到其他元件，確保故障排查結果的徹底性。另外，對于長期未使用的儀器，也會不定期對其進行一次養護，確認各項參數均滿足要求后再繼續按要求存儲，起到延長設備使用壽命的作用[6]。

3.5 組建可靠檢測隊伍

組建可靠檢測隊伍，能夠降低人為因素帶來的干擾性，提高檢測結果的準確性。從實踐情況來看，在具體的工作中也需要注意以下內容：①在前期建立檢測隊伍時，需要做好人員綜合實力的客觀評估，依托信息技術提供的便利條件，可建立相應的量化考核體系，體系中會對個人能力、責任心等定性指標進行量化處理，以此來科學評價人員綜合能力，組建高水平檢測隊伍。②建立完善的實驗室管理制度，根據儀器操作難度、試劑危險程度劃分簡單、中等、較難三個等級，并根據前期考核結果將人員劃分為不同等級，負責操作對應等級的儀器和試劑，以此來保護人員、設備、試劑使用安全，避免誤操作帶來的安全風險[7]。③檢測隊伍也會定期進行培訓，擬定可靠、詳細的培訓課程，并且以季度為單位進行一次系統考核，根據考核結果來調整人員等級和薪酬待遇，以此來督促人員積極參與課程學習，不斷提升自身的綜合能力，為各項測試活動的展開奠定良好基礎。

4 結束語

地礦水土檢測工作過程的復雜度較高，檢測時需要綜合考慮多項內容，檢定多種元素的含量信息。原子吸收法具有檢測靈敏度高、結果準確度高等優勢，在地礦水土檢測中具有良好的應用價值，通過整理原子吸收法在應用時需要注意的相關內容，一方面，可以得到準確的檢測數據，為詳勘活動的進行奠定基礎；另一方面，能夠為檢測體系的完善積累有價值數據，推動檢測行業經濟的快速發展。