探究地质实验测试中原子吸收光谱法的具体实践应用

探究地质实验测试中原子吸收光谱法的具体实践应用

焦晓冉

陕西省地质矿产实验研究所有限公司

摘要：随着社会的发展以及经济水平的提升，地质实验测试中，原子吸收法的优势性逐渐凸显出来，并成为国家地质实验测试的重要研究方向。本文首先论述了原子吸收光谱法的基本原理以及具体操作形式，再从采样环节、稀释环节和回收环节论述了地质实验测试中原子吸收光谱法的实践应用，旨在充分发挥原子吸收光谱法的价值，助力地质行业的健康可持续发展。

关键词：地质实验测试；原子吸收光谱法；稀释环节

原子吸收光谱法是一种测量物质的发射率，以及测定原子序数等方法。其主要由元素周期表、基态特征量和测定谱线组成(如荧光或亚砷)三部分构成，并且在实验中可以进行多次重复试验操作。目前对于原子吸收光谱仪的研究工作已经有了较为成熟稳定且快速发展起来新技术与新仪器；但是目前在测量原子吸收光谱仪上的元素，由于其测定方法本身存在一定局限性，因此需要我们对它进行更深入地研究与应用。

一、原子吸收光谱法概述

（一）基本原理

原子吸收光谱法（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS）是一种常用的分析化学技术，用于测定元素的含量。其基本原理是利用特定元素原子在特定波长的吸收光线下的吸收程度与元素浓度成正比的关系，来测定样品中该元素的含量。

在AAS分析中，样品先通过溶解或燃烧等处理方式将待测元素转化为单质原子态，然后通过光源发出特定波长的光，使得待测元素的原子吸收光线并跃迁到高能级，再退回低能级时吸收光子的能量，从而产生吸收现象。检测器测量吸收光线的强度，并与标准曲线进行比较，确定待测元素的浓度[1]。

AAS具有灵敏度高、选择性好、分析速度快等优点，广泛应用于食品、环境、医药等领域。

（二）原子吸收光谱法分析

1.制定曲线的形式

在制定曲线的形式时，应根据不同测量仪器的特点和使用条件，选择合适设备。例如:对于高电平(或低电压)、高压电极以及特殊材料所需要测试点等；同时还可以利用电子分析仪来确定曲线形状及尺寸大小等参数进行测定；而对一些比较复杂且有一定规律性要求和难以再现图像特征不容易得到直观数据的实验项目，可采用电子计算机技术模拟出曲线形式并加以实现。通常情况下，在测量某一元素含量时应使用该方法。在测量元素含量时，我们可以用电子分析仪来测定其曲线的形态。当我们将该仪器安装于黑板上(通常是由专业人员进行操作)后，应立即使用电平或低电压测试。

2.分析地质元素的样本

分析地质元素的样本是测试中最重要且非常关键和必要的步骤，因为只有通过大量实验数据才能得出正确结论。通常情况下，如果要进行大量试验需要用到很多资料来做。但是在实际测量过程当中却很少使用到这些资料或者直接用其他方法去研究地质元素所受影响后产生了错误信息从而导致了错误判断甚至一些不确定因素对测量结果造成干扰而带来不必要损失等原因也是我们必须注意的问题之一；因此为了解决这个难题就有必要先采用实验仪器进行数据处理，然后再利用其他方法对数据进行处理，这样可以提高分析结果的准确性[2]。

3.分析形式

在实验过程中，我们需要先通过一定的方法来确定出一个合理的测量条件，然后对数据进行分析处理。1)对于不同种类物质所具有着不同性质。比如说铁元素是铁元素和铝成分都可以被还原成锰、铜等微量金属；铅含量则有铅以及镉等重金属离子；汞主要表现为的是汞、镉及砷等等有毒有害化合物在人体中的存在程度也会影响到人体内氧化反应，从而产生一系列不良生理效应:如恶心呕吐，头疼，咽喉炎，呕吐等。2)对于实验设备的要求。在进行测量时需要保证仪器能达到正常工作条件才能保证数据分析处理过程中所需的操作简便快捷、准确度高；3)对实验环境进行一定要严格控制以免影响到结果准确性和可靠性通过以上几种方法我们可以看出:原子吸收光谱法是一种比较可靠有效且稳定科学可行，应用范围较广以及简单易行的测定手段[3]。

二、原子吸收光谱法在地质实验测试中的实践应用

（一）采样环节

在地质实验中，原子吸收光谱法常用于分析岩石、矿石等样品中的金属元素含量。在采样环节中，通常需要将样品经过化学处理，使得待测元素转化为单质原子态，以便进行AAS分析。

常见的采样处理方法包括：（1）溶解：将样品溶解于酸或碱溶液中，使得金属元素以离子形式存在。通过加入还原剂或氧化剂等化学试剂，将金属离子还原或氧化为单质原子态，再进行AAS分析。（2）熔融：对于难以溶解的样品，可以采用高温熔融的方式将其转化为玻璃状物，并在熔融状态下将待测元素转化为单质原子态，然后进行AAS分析。（3）燃烧：对于固体样品，可以将其燃烧为灰烬，然后将灰烬溶解于酸或碱溶液中，再进行AAS分析。

通过AAS分析，可以快速准确地确定样品中金属元素的含量，为地质实验提供重要的数据支持。

（二）稀释环节

在地质实验中，原子吸收光谱法常用于分析岩石、矿石等样品中的金属元素含量。在样品溶解后，通常需要进行稀释处理，以便使待测元素的浓度适合AAS分析。稀释的方法可以根据不同的样品和待测元素选择不同的方案，常见的方法包括：（1）体积稀释法：将一定体积的样品溶液取出一部分，加入一定体积的纯水或稀释液，使得待测元素的浓度降低至适合AAS分析的范围。（2）浓度稀释法：对于浓度较高的样品，可以采用浓度稀释法进行稀释。将一定体积的样品溶液取出一部分，加入一定量的稀释液，使得待测元素的浓度降低至适合AAS分析的范围。（3）内标法：在待测元素的溶液中加入一定量的内标元素，通过测定内标元素的浓度来计算待测元素的浓度。此方法可以避免由于不同样品之间的稀释误差而带来的分析误差

[4]。

（三）回收环节

在地质实验中，原子吸收光谱法常用于分析岩石、矿石等样品中的金属元素含量。在样品分析后，通常需要进行回收处理，以便将待测元素从溶液中回收出来，以便进行后续的分析或利用。

常见的回收方法包括：（1）沉淀法：通过加入沉淀剂，将待测元素与其他杂质分离，并沉淀下来。然后将沉淀洗涤、干燥后，用稀酸或稀碱溶解，再进行AAS分析。（2）萃取法：通过加入萃取剂，使得待测元素与其他杂质分离，然后用有机溶剂将待测元素从水相中提取出来。然后蒸干有机溶剂，用稀酸或稀碱溶解，再进行AAS分析。（3）蒸发法：将待测元素的溶液蒸发至干燥，然后用稀酸或稀碱溶解，再进行AAS分析。通过回收处理，可以将待测元素有效地从溶液中分离和提取出来，从而提高分析的准确性和精度[5]。

三、总结

在我们进行实验的过程中，有很多因素都会影响着测量结果，比如仪器设备、环境条件等。因此为了确保最终测试数据是准确无误并且可以达到预期要求则需要我们对所做地质试验工作进行分析和探讨。(1)要严格控制光源以及其他辅助工具的使用功率;保证整个系统具有良好稳定且高效率性;在实验过程中必须保持一定量的光线照射到被测物上，这样就能使测量结果更加可靠、合理与精确。(2)我们在进行测量的过程中，应该严格控制光源以及辅助工具，这样就能使实验更加准确无误地完成。(3)我们在进行测量的过程中，应该保证仪器设备能够保持良好稳定且高效性，并且还需要注意到的是，不能让实验数据出现误差。

参考文献：

[1] 江伟， 陈艳坡， 王晓瑜. 浅谈地质实验测试中原子吸收光谱法的应用[J]. 中国金属通报， 2022(3):3.

[2] 毛香菊， 肖芳， 刘璐，等. 锍镍试金-高分辨率连续光源石墨炉原子吸收光谱法 测定铬铁矿中铂族元素[J]. 冶金分析， 2020.

[3] 侯亚茹， 陆继龙， 范玉超，等. 原子吸收光谱法测定岩石中铜，铅和锌的不确定度评定及方法改进[J]. 光谱学与光谱分析， 2022， 42(7):6.

[4] 陈树莲， 石如祥. 火焰原子吸收光谱法测定锡锭中微量锌[J]. 云南化工， 2020， 47(3):3.

[5] 程相恩、朱尧伟、班俊生、王风. 称重分液–火焰原子吸收光谱法测定高品位金矿石中金[J]. 化学分析计量， 2020， v.29;No.142(06):107-110.

作者简介：焦晓冉 1990 女 硕士 助理工程师 陕西省地质矿产实验研究所有限公司 研究方向:地质实验测试，化学分析质量控制