原子吸收分光光度法在环境监测中的研究与应用

时间:2022-04-24 04:05:49

原子吸收分光光度法在环境监测中的研究与应用

【摘 要】原子吸收分光光度法具有灵敏度高、精密度好、准确度高、测量元素多等特点,因此在环境监测中得到广泛应用。本文重点阐述了原子吸收光度法最佳测试条件的选择,测量时干扰的种类和消除方法以及近年来原子吸收分光光度法在环境监测中的应用。

【关键词】原子吸收分光光度法;环境监测;应用

【Abstract】atomic absorption spectrophotometric method has the characteristics of high sensitivity,good precision, high accuracy,measuring element and so on,so it has been widely used in environmental monitoring. This paper focuses on the best test condition of atomic absorption spectrophotometry,and the methods to eliminate interference type measurement in recent years and the application of atomic absorption spectrophotometry in environmental monitoring.

【Key words】FAAS;Environmental monitoring;application

0.引言

随着仪器和电子计算机技术的飞跃发展,加上各国学者广泛深入的研究,原子吸收分光光度法已成为痕量和超痕量成分测试的重要手段,也是环境监测分析中最主要的手段之一。而原子吸收分光光度法[1]之所以得到如此巨大的推广与应用,无疑是因为其本身的几大主要特点:(1)灵敏度高;(2)原子吸收谱线简单;(3)操作简单快速;(4)测量精密度好,准确度高;(5)测定元素多。

1.最佳测试条件的选择

选择最佳的仪器测试条件,能获得最好的灵敏度、稳定性、重现性和良好的线性范围。不同的仪器,最佳的测试条件也会有所不同。分析工作者在平时的操作当中要善于按照实际情况进行优选。

1.1吸收波长(分析线)的选择

准确地设定测量吸收波长是头等重要问题。通常选用共震吸收线为分析线,测量高含量元素时,可选用灵敏度较低的非共振线作为分析线。如测Zn时常选用最灵敏的213.9nm波长,但当Zn的含量较高时,为保证工作曲线的线性范围,可改用次灵敏线307.5nm波长进行测量。

1.2狭缝宽度的选择

狭逢宽度影响着光谱通带的宽度和检测器接受的能量。不引起吸光度减少的最大狭缝宽度,即为应选取得适合狭缝宽度。

1.3试液提升量的选择

试液提升量受吸入毛细管的内径、长度、压缩空气的压强及试液的粘度等因素的影响,应仔细的调节和选择。

2.干扰种类与消除方法

原子吸收分光光度法的选择性好,干扰较少,但不等于没有干扰。原子吸收测量时所遇到的主要有四大干扰:光谱干扰、背景干扰、电离干扰、化学干扰。

2.1光谱干扰的消除

光谱干扰是由于分析用的谱线与邻近线不能完全分开而产生。采取改换良好的空心阴极灯,减少狭缝宽度,增加灯电流,一般才能取得较好的抑制效果。

2.2背景干扰的消除

背景干扰是一种特殊的光谱干扰,背景吸收使吸收值增加而产生正误差。它包括分子吸收(可使用高温火焰消除)、光散射(可利用背景校正测量光散射的大小)、火焰气体吸收(选择合适的火焰)。

2.3电离干扰的消除

当等测溶液进入火焰后,在火焰的作用下分子要解离成原子和部分原子失去电子而被电离成离子。发生电离的结果会使参与原子吸收的基态原子数减少,导致吸光度降低。如能控制火焰温度和选择适当的火焰类型,可大大减少电离干扰。

2.4化学干扰的消除

化学干扰的消除方法有:使用高温火焰、加入释放剂、加入保护剂、加入基体改进剂、化学分离干扰物质。

3.原子吸收法在环境日常监测中的实际应用

原子吸收分光光度法,因其灵敏度高、干扰小、精密度高、准确性好、分析速度快及测试范围广等诸多优点,在环境分析化学中得到广泛应用。

3.1大气环境质量监测

原子吸收分光光度计用于大气环境监测较为频繁的为电池厂、矿厂等,但由于预处理易掺杂其他干扰因素,得到的结果往往偏低。邹晓春等[2]以微孔滤膜采样,钯或镍作改进剂,用石墨炉原子吸收分光光度法测定居住区大气中硒,检出限为3450ng/L,线性范围为0~50000ng/L,加标回收率为94.6~102.0%,其中砷对测定硒有一定影响,其他金属元素对测定无影响。

3.2水环境监测

适时地对地表水质量现状及发展趋势进行评价,对生产和生活所排废水进行监督性监测是常规监测的两项基本任务。近年来,随着经济社会的急速发展、人民环境的不断提升,常规的原子吸收方法已不能满足公务中复杂的检测需要,从而催生了一批先进的知识分子不断改进监测方法,以提高测定结果的精密性。冷家峰等[3]对螯合树脂富集-火焰原子吸收光谱法测定天然水体中痕量铜和锌的在线富集条件、干扰因素等进行研究。联用技术,特别是色谱-原子吸收光谱联用,综合了色谱的高分离效率与原子吸收光谱检测的专一性的优点,是解决这一问题的有效手段。

3.3土壤、底泥和固体物分析

固体分析一般分为全量分析与形态分析。全量分析必须分解固体样品,制成分析溶液,常用分析方法有溶融法与酸分解法。一般而言,溶融法费时费力,且消耗较大,故用高氯酸-硝酸-盐酸分解法代替熔融法作为全量分析的样品处理方法。景丽洁等[4]采用微波消解法预处理待测土壤,火焰原子吸收分光光度法测定污染土壤消解液中的锌、铜、铅、铬、镉5种重金属。土壤中锌、铜、铅、铬、镉的相对标准偏差分别为1.2%、1.9%、1.2%、5.2%和1.8%,方法简单、灵敏、准确,适用于污染土壤中重金属含量的测定。

4.结语

综上所述,原子吸收分光光度法在环境监测分析的应用中取得了不少成果,但是在应用范围上还有待扩大,例如在污染物的化学形态研究上有待深入等。总之,随着环境监测事业的不断发展,原子吸收分光光度法因其独特的优势,必将在环境监测分析中展现更广阔的应用前景。 [科]

【参考文献】

[1]魏复盛,齐文启.原子吸收光谱及其在环境分析中的应用,中国环境科学出版社,1988.

[2]邹晓春,李红华,徐小作.居住区大气中硒的原子吸收光谱法研究[J].现代预防医学,2004,31(6):879-880.

[3]冷家峰,高焰,张怀成等.在线螯合树脂富集火焰原子吸收光谱法测定天然水体中铜和锌[J].理化检验-化学分册,2005,41(80):556-560.

[4]景丽洁,马甲.火焰原子吸收分光光度法测定污染土壤中5种重金属[J].中国土壤与肥料,2009,(1):74-77.

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