原子吸收光谱法在测定水中重金属的运用浅析

原子吸收光谱法在测定水中重金属的运用浅析

温丽媛

温丽媛

广东新创华科环保股份有限公司

摘要:近年来,社会经济不断发展,与此同时重金属污染程度也越来越高,其中在水质分析中做好重金属检测工作至关重要,原子吸收光谱法是当前水质检验中的主要方法,选择性强、灵敏性高,加强应用至关重要。故此在本文中着重分析了原子吸收光谱法在水质重金属检测中的有效性应用,为后期检测提供帮助。

关键词:原子吸收光谱法;水质;重金属

在当前我国工业化不断发展中,各类工业废水、生活污水逐渐排到水体之中,导致水体之中的重金属含量越来越高,如此不仅会对生态环境造成破坏,并且也会影响人们的身体检测。在人们环保意识的不断增强下,重金属水污染的检测力度越来越大,但是因为重金属离子的种类比较多,容易产生各类化学反应,所以难度较大,而将原子吸收光谱法应用其中,可以提高其准确性,效果明显。

1、原子吸收光谱法的原理

就目前而言，原子吸收光谱法的应用比较广泛，从原理上分析，是通过吸收波长光辐射，实现电子的转变，从而进行元素的分析。此外，原子吸收光谱法也被称之为原子吸收分光光度，其检测效果良好。众所周知,每一种物质的原子都有原子结构以及电子排列方式,在受到相关因素的影响下,原子容易被激发,并且电子会产生跃迁现象,进而辐射出不同的波光长,因为每一种元素都对应着光谱线,所以可以通过定性分析确定元素的种类。另外,光源发出的光经过样品的时候,外层电子会吸收相同元素所发出的特征光谱,从而在一定程度上减弱了入射光线,通过这种方式,可以检测出元素的基本含量,实现对被检测元素的定量分析。

2、原子吸收光谱法的优缺点

在与其他检测方法的对比中可了解到原子吸收光谱法优势众多,但是不排除受到其他因素的干扰。第一是具有选择性，被检测元素外层电子吸收较为狭窄，这种情况下空心阴极灯会产生特定波长的光辐射，且在元素检测过程中可避免其他元素所带来的干扰；第二是具有广泛性，主要是该类检测方法能够从本质上满足多种元素的分析要求,根据统计与分析,当前原子吸收光谱法可以测定的元素种类已经超过了几十种,且不需要等检测的元素激发,可测定低含量元素以及超痕量元素。从缺陷上分析,原子吸收光谱法在测定每一种元素的时候需要更换光源灯,无法实现对多种元素的同时测定,这种测定方式则为重金属检测带来了影响。同时,原子吸收光谱法在测定的时候,难溶元素的灵敏度不高,工作曲线自身的线性范围狭窄,在进行复杂测定的时候有所难度。

3、原子吸收光谱法在水质重金属检测中的应用

水质分析的时候水样之中易出现有机物与固体悬浮物,如不及时清理则会导致喷组发生堵塞,从而产生干扰,影响检测的结果,为从根本上排除干扰,则需要对样品实施湿法灰化预处理,可以采取硝酸的方式与硫酸的方式进行完善。另外对于金属含量比较低,且无法实施测定的样品,需要提前做好预富集,对其准确性加以提高,可以选择沉淀法或者蒸馏法,对样品进行分析。

3.1直接测定法

选择直接测定法需要先利用取样器选取部分水溶液,并及时将其放置到实验环境之中,采用电磁炉做好加热处理,通过加热可以让水溶液之中的锌铁铜等金属离子浓缩15-20倍左右,而镉等金属离子能够浓缩100倍。在浓缩之后要利用空心阴极灯对水溶液加以照射,并做好各重金属离子吸光度的收集工作,应用火焰原子吸收光谱法对其各类元素的含量加以测定，比如像钾元素、锰元素，除此之外，在测定过程中，需要根据实际的情况添加物质，尽可能的减少电离所带来的干扰，还要保证所检测的数据满足回归方程的标准，误差较小。

3.2原子吸收光谱法在水中重金属检测需注意的问题

(1)标准样品制备

在分析原子吸收光谱的时候,样品所吸收的信号要与标准样品的信号加以对比分析,且在测定每一种元素的时候需要根据要求调整仪器设备,其中需要注意的一点则是,要想了解仪器响应针在对应某一元素的时候是否呈现出线性关系,那么则需要分析元素的含量是否处于标准数值,此外,通过分析这一内容还可以避免标准样品伴随时间的推移而产生变化,所以在检测的时候,需要当天配置、当天使用。

(2)样品测定

在进行样品测定的时候,为进一步保证待测样品实现原子化,那么则需要采取盐酸的方式将样品的PH数值调整到合理的位置,且通过酸化能够将样品形成金属的氧化物,如此可以有效保证所测定的样品呈现出原子化。还有一点则是,在原子吸收仪器安装之后,要做好火焰与样品吸收值的调整工作，将其吸收到火焰之中，及时做好记录，这样可便于后期进行计算与分析。

(3)选择火焰

一般而言,在选择原子吸收光谱法进行水质测定的时候,为从根本上满足金属的原子化,那么则需要选择乙炔火焰的方式,当然在这一过程之中也存在的一种现象是部分等待检测的金属需要更高的温度实现原子化,所以笔者认为在分析的时候要严格按照实际的情况,针对性的选择火焰。

3.3改进对策

在当前新技术的不断推进下需要做好原子吸收光谱法的改进,第一是要做好仪器装置的改进工作:在传统模式下原子吸收光谱仪器需要人工操作,比如进行清洗、残渣处理等等,但是因为这种处理方式存在误差,所以对测量结果有所影响,在近几年西方发达国家推出了自动化仪器,可以通过设定参数实现自动清洁以及样品稀释。依据他人的相关资料可以了解到，在经过设备改良与调整之后，可以有效提高其灵敏性，在数据上更加准确，甚至还可以体现出独立性，实现单独检测；第二则是进行预处理，在获得样品之后要进行抗干扰处理，这是十分重要的环节与内容,在样品预处理方面主要分为物理处理以及化学处理,前者是对样品实施过滤,将其中的水生生物等及时滤除,后者则是在水中假如高氯酸,加强应用微波溶解技术，通过合理处理可以减少金属元素受到影响。第三则是干扰与抑制，通常情况下，在进行样品处理的时候往往会受到多方面因素的影响，内部的离子容易发生化学反应,形成化合物,严重影响了量的变化,很多情况下会导致测定结果数值比较低,所以要采取干扰抑制的方式减少离子之间的相互反应,其中,可以向溶液之中添加抑制剂,让金属离子失去反应的游离阳离子,此外,还需要将原子化外部条件加以改善,比如利用升高温度的方式,可以将原先聚合的离子解离,保持最先的状态。

总之,在水资源中重金属如果发生污染现象,那么则会对人体的生命健康产生影响,需要采取合理的检测方式,原子吸收光谱法便是当前较为常用的检测方式,其抗干扰性比较强、灵敏度比较高,可以满足检测要求。

参考文献

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