原子吸收光譜法在水質(zhì)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

□ 張作杰 高密市疾病預(yù)防控制中心

自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)工業(yè)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)致我國(guó)發(fā)生了十分嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題?，F(xiàn)代人隨著生活質(zhì)量的不斷提升，在日常用水和飲用水的水質(zhì)要求上不斷升高，水質(zhì)檢測(cè)工作近幾年已成為了一項(xiàng)十分重要的民生工作。鑒于此，本文以原子吸收光譜法在水質(zhì)檢驗(yàn)中的應(yīng)用為研究對(duì)象，在理論概述的基礎(chǔ)上，對(duì)具體應(yīng)用予以分析，并對(duì)未來(lái)應(yīng)用趨勢(shì)進(jìn)行展望，意在提供一些該領(lǐng)域內(nèi)的參考，以下為詳細(xì)研究?jī)?nèi)容。

1 原子吸收光譜法簡(jiǎn)介

原子吸收光譜法于20世紀(jì)50年代中期誕生，是一種依托于先進(jìn)儀器的科研方法，在食品、化工以及地質(zhì)檢驗(yàn)等諸多領(lǐng)域內(nèi)都有十分廣泛的應(yīng)用。在進(jìn)入本世紀(jì)后，原子吸收光譜法在水質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用得到了進(jìn)一步的拓寬，在對(duì)水中的重金屬的檢測(cè)上具有檢測(cè)速度快、檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)等諸多優(yōu)勢(shì)。在原子吸收光譜法的具體使用中，利用氣態(tài)原子可以對(duì)一定波長(zhǎng)光輻射進(jìn)行吸收的原理，使得原子中外層的電子可以從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，繼而完成對(duì)這些原子的識(shí)別。從近幾年來(lái)原子吸收光譜法在水質(zhì)檢測(cè)上的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)上觀察，主要集中在三個(gè)方面，其一為精度高、速度快；其二為應(yīng)用范圍廣泛，可檢驗(yàn)多種金屬元素；其三為抗干擾能力強(qiáng)，具有良好的選擇性，可避免一些不必要因素的影響[1]。

2 原子吸收光譜法在水質(zhì)檢驗(yàn)中的應(yīng)用分析

目前原子吸收光譜法在水質(zhì)檢驗(yàn)中的應(yīng)用十分廣泛，本文選擇當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的兩者予以詳細(xì)闡述。

2.1 火焰原子吸收法檢定銅、鎘、鋅

重金屬對(duì)人體具有巨大危害，在水中重金屬不能被有效分解，當(dāng)人體飲用含有重金屬的水后，便會(huì)逐漸在人體內(nèi)累計(jì)，在到達(dá)一定量后便會(huì)出現(xiàn)重金屬中毒的情況?；鹧嬖游辗ㄗ鳛樵游展庾V法的一種，目前在水中重金屬的檢驗(yàn)上具有極好的檢驗(yàn)效果[2]。

在火焰原子吸收法中的火焰其實(shí)是指乙炔火焰，本質(zhì)上屬于一種空氣，重金屬元素在該火焰的吸引下會(huì)吸收大量的能量，繼而對(duì)重金屬原子的基態(tài)原子數(shù)會(huì)產(chǎn)生影響?；鹧娴臏囟纫约傲鞫榷紩?huì)對(duì)基態(tài)原子數(shù)產(chǎn)生影響，所檢驗(yàn)水的吸光度則直接顯示了該水中重金屬的含量情況，然后再基于一定的函數(shù)關(guān)系式即可算出在水中所重金屬的濃度情況，繼而對(duì)水質(zhì)的安全性進(jìn)行判斷。

2.2 石墨爐法檢測(cè)鎘

在水中可能存在的重金屬中，鎘是一種毒性很大的重金屬。目前在鎘的檢驗(yàn)工作中，原子吸收光譜法也得到了十分廣泛的應(yīng)用。其中石墨爐法檢測(cè)鎘便是十分典型的代表，石墨爐法檢測(cè)鎘的檢驗(yàn)原理為基于水質(zhì)溶液在石墨爐內(nèi)蒸發(fā)后殘留的物質(zhì)，對(duì)殘留物質(zhì)進(jìn)行含量分析，通過(guò)光度分析的方式即可將水中重金屬的含量測(cè)定出。在具體使用中，第一步需要將水溶液倒進(jìn)石墨管內(nèi)進(jìn)行測(cè)定，每次測(cè)定水質(zhì)的含量設(shè)定在10～20 μL，以加快檢驗(yàn)進(jìn)度。然后在石墨爐內(nèi)通入小電流，電流強(qiáng)度維持在40～45 mA，確保在石墨爐內(nèi)的水溶液不會(huì)出現(xiàn)沸騰的情況。如果在通電的過(guò)程中，發(fā)生水溶液的蒸發(fā)量大于正常水溶液的情況則表明該水溶液中的金屬含量偏高[3]。然后使用中等電流進(jìn)行加熱，碳化水溶液，再使用大電流進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)水溶液中重金屬元素的原子化。最后將石墨爐內(nèi)的存留物置于火焰中，而火焰中所產(chǎn)生的原子蒸氣會(huì)對(duì)會(huì)直接對(duì)光源所發(fā)出的電磁輻射進(jìn)行吸收，將吸收度和標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的吸收度之間進(jìn)行比對(duì)，即可對(duì)檢驗(yàn)水中的鎘含量進(jìn)行判斷。

3 原子吸收光譜法應(yīng)用趨勢(shì)

原子吸收光譜法作為一種目前在水質(zhì)檢驗(yàn)中應(yīng)用十分廣泛的方法之一，在未來(lái)的應(yīng)用趨勢(shì)上，將會(huì)在既有的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步朝著多種方法組和使用的方向發(fā)展。對(duì)于任何一種單一的水質(zhì)檢驗(yàn)方法而言，包括原子吸收光譜法在內(nèi)在檢驗(yàn)中均會(huì)存在一些不足之處，針對(duì)于這些不足之處可以通過(guò)和其他檢驗(yàn)方法聯(lián)合使用的方式進(jìn)行彌補(bǔ)。在原子吸收光譜法的未來(lái)應(yīng)用中，不僅僅可以在原子吸收光譜法內(nèi)部采用多種方法進(jìn)行檢驗(yàn)，同時(shí)也可以和原子吸收光譜法外的其他方法之間進(jìn)行結(jié)合使用，以提升水質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)性。

4 結(jié)語(yǔ)

原子吸收光譜法作為一種在水質(zhì)檢驗(yàn)中應(yīng)用十分廣泛的檢驗(yàn)方法，在具體的應(yīng)用中具有精度高、速度快、應(yīng)用范圍廣泛以及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。本文對(duì)原子吸收光譜法在水質(zhì)檢驗(yàn)應(yīng)用中的火焰原子吸收法檢定銅、鎘、鋅，石墨爐法檢測(cè)鎘展開(kāi)了詳細(xì)論述，并提出了原子吸收光譜法的未來(lái)應(yīng)用趨勢(shì)，希望可給相關(guān)單位和企業(yè)在應(yīng)用原子吸收光譜法方面提供一定參考，提升我國(guó)水質(zhì)檢驗(yàn)水平，保障我國(guó)居民生活用水和飲用水的安全。