王琦

摘 要：原子吸收分光光度法是一直被應(yīng)用于金屬元素分析領(lǐng)域的最常用的方法，在多年對島津AA6800原子吸收儀的應(yīng)用和分析中不斷學(xué)習(xí)和進步中發(fā)現(xiàn)實際操作中可以將一些高級理論應(yīng)用到實際的化學(xué)分析中去。

關(guān)鍵詞：原子吸收;標(biāo)準(zhǔn)加入法;基體改進劑;波長

原子吸收分光光度法的測量對象是呈原子狀態(tài)的金屬元素和部分非金屬元素，是由待測元素?zé)舭l(fā)出的特征譜線通過待測試的物質(zhì)經(jīng)原子化產(chǎn)生的原子蒸氣時，被測蒸氣中待測元素的基態(tài)原子所吸收，通過測定輻射光強度減弱的程度，求出待測樣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，通常借比較對照品溶液和待測樣品溶液的吸光度，求得供試品中待測元素的含量。自從1954年第一臺原子吸收儀被推出以來，一直被應(yīng)用于金屬元素分析領(lǐng)域，無論是石墨爐分析法還是火焰吸收法，都在不斷的發(fā)展過程中增加測定元素數(shù)目，到目前基本上覆蓋所有金屬元素和部分非金屬元素的測定。

我站目前采用的是島津公司出品的AA6800原子吸收儀，其中包含石墨爐分析法和火焰吸收法，共擁有十幾種重金屬元素的分析能力。通過平時對原子吸收儀AA6800原理的分析，并結(jié)合實際與操作，我對此臺重金屬分析儀的使用有了更深刻的理解和更熟練的應(yīng)用。針對目前原子吸收儀在實驗室的使用情況，我整理了一些可以應(yīng)用到實際分析中的內(nèi)容。

一、標(biāo)準(zhǔn)加入法在原子吸收光譜法（簡稱AAS）中的使用

一般來說，標(biāo)準(zhǔn)曲線法是AAS分析中常用的定量分析方法，適用于樣品組成簡單的測定方法，或共存元素?zé)o干擾的情況，可用于同類大批量樣品的分析。其中標(biāo)準(zhǔn)溶液的組成與待測試液的基體組成相一致，以減少因基體組成的差異而產(chǎn)生的測定結(jié)果的差異的分析。

但是，實際分析中，很難保證所有的待測試液的基體組成相一致。宜興市地處太湖流域，產(chǎn)業(yè)機構(gòu)比較廣泛，各類工業(yè)廢水的成分也較為復(fù)雜，特別是重金屬廢水，經(jīng)過各項生產(chǎn)工藝流程和水處理流程以后，廢水成分復(fù)雜，化學(xué)分析干擾也比較多，因此，當(dāng)需要測定的試樣基體影響較大，又沒有基體空白，或測定純物質(zhì)中極微量的元素時，可以采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。標(biāo)準(zhǔn)加入法的原理如下：

具體方法如下：

分別取幾份等量的被測試樣，其中一份不加入被測元素，其余各份試樣中分別加入不同分取幾份等量的被測試樣，其余各份試樣中分別加入不同已知量C1、C2、C3、……、Cn的被測元素，然后，在標(biāo)準(zhǔn)測定條件下分別測定它們的吸光度A，繪制吸光度A對被測元素加入量的曲線。

但是標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法有各自的優(yōu)缺點，標(biāo)準(zhǔn)曲線法測定簡單速度快，但是對于有基體干擾的樣品會偏離于準(zhǔn)確值;標(biāo)準(zhǔn)加入法可以確實消除基體干擾對測定準(zhǔn)確性的影響，但是測定前后樣品的次數(shù)多，因此速度很慢，在大批量樣品需要測定的時候，顯得效率不高。

還有特別需要注意的是，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法只是消除原子吸收儀分析中的基體干擾，而不能消除其他干擾，如分子吸收、背景吸收等;同時對于斜率太小（即靈敏度差）的曲線，則容易造成較大的誤差。因此一些特定的靈敏度較差的金屬元素，不適用于此方法。

二、基體改進劑在AAS測定中的應(yīng)用

基體改進劑顧名思義，就是基體得到改進，更適合儀器檢測被測元素，增強原子吸收信號或降低背景信號。其作用是用化學(xué)的方法改變樣品的基體組成，以改變被分析元素的揮發(fā)性或基體結(jié)構(gòu)，降低干擾，或?qū)⒈环治鲈匾蕴囟ㄐ螒B(tài)隔離出來，從而分離出背景信號和被分析元素的原子吸收信號。對復(fù)雜基體，基體改進劑可在原子化階段增強原子吸收信號或降低背景信號。理想的基體改進劑，最好兼?zhèn)鋬烧叩墓δ堋?/p>

實際的AAS法測定中，遇到的背景值偏高、線性不好、平行性差等問題就有可能與基體有關(guān)，在使用石墨爐測樣品時會受樣品很多成分的干擾，因此需加入基體改進劑，提高灰化溫度，達到分析數(shù)據(jù)精準(zhǔn)的目的。常用的基體改進劑有硝酸鎂、鈀鹽、VC、TritonX-100等。

背景值偏高、線性不好、平行性差等問題一般都不能用標(biāo)準(zhǔn)曲線法或者標(biāo)準(zhǔn)加入法解決，因為受影響的方面比較多，能同時消除這些影響的標(biāo)準(zhǔn)樣品的選擇非常少。這時候就需要用特定的基體改進劑來幫助原子吸收信號的增強，或者是背景吸收值的降低，在實際的操作中，對不同金屬元素選擇合適的基體改進劑尤為重要。就我們這臺AA6800原子吸收儀來說，拿Pb來說，磷酸鹽、硝酸鎂、鈀鹽都可以作為它的基體改進劑，但是，在氯離子干擾大的時候，磷酸鹽可以將干擾分解成氯化氫會發(fā)，因此效果優(yōu)于其他基體改進劑;當(dāng)石墨爐進行灰化的時候，硝酸鎂可以提高Pb元素的灰化溫度，形成一個能被檢測出的吸收峰，效果明顯。因此根據(jù)不同成分特征的干擾物質(zhì)，采用不同的基體改進劑，也是一種提高分析準(zhǔn)確性的辦法。

三、推薦吸收波長以外的各波長在分析中的應(yīng)用

每個原子吸收儀在調(diào)試的時候，給每一個分析項目都有一個推薦波長，比如說鉛的推薦波長是217.0nm，銅的推薦波長是324.7nm，鐵的推薦波長為248.3nm。但是，各種元素并不是只有在推薦波長段被吸收，在別的波長段，也可以被吸收，比如鉛還能在283.3nm被吸收，銅還能在327.4nm被吸收，鐵分別在386.0nm和372.0nm都能被吸收。推薦波長段之所以成為推薦波長段，這隨便選一個波長段測定，是在長期的實驗和總結(jié)中，將靈敏度基本上為100%的波長段作為推薦波長段，而其他波長段一般都達不到推薦的靈敏度。另外一個重要原因就是推薦波長的自吸收比較弱，對測定結(jié)果的準(zhǔn)確性影響較小。但是，我們在實際的操作中發(fā)現(xiàn)低靈敏度也不是“一無是處”。有時候在測定大批量并且是高濃度廢水的時候，可以選擇低靈敏度的波長段，一方面是為了不反復(fù)多次稀釋樣品增加工作量，另一方面是減少高濃度廢水測定對儀器的損傷。

下面以鉛作為示例，看看在217.0nm和283.3nm分別產(chǎn)生的吸光度。

從上面的分析圖可以很明顯的看出，在線性都良好的情況下，鉛在283.3nm處的吸收只有217.0nm處的一半。如果分析大批量高濃度廢水的情況，選擇283.3nm的波長會更符合實際條件。所以在正確理解各波長段的含義，并應(yīng)用于實際分析中是一個重要的邏輯過程，需要我們不管摸索和試驗。

原子吸收的測定不僅是將指導(dǎo)方法學(xué)會，更是一個需要深入了解其原理并將其靈活使用的過程，這個過程道阻且長，希望原子吸收分析技術(shù)繼續(xù)發(fā)展，為化學(xué)分析作出進一步貢獻。