火焰原子吸收法测定重金属的质量控制

张淑丽

（临汾市水文水资源勘测分局，山西 临汾 041000）

原子吸收法测定重金属具有省时、省力、测定准确度高等特点，但在测定过程中受较多因素影响，往往会导致检测结果的偏离。通过多年实践，针对影响测定结果的因素加强了质量控制，使测定结果的准确性、可靠性得到了保证。

1 实验仪器质量控制

1.1 外部控制

试验所用仪器为北京东西AA7003型原子吸收分光光度计，玻璃仪器洗涤至不挂水珠后，再用自来水冲洗干净，放在1+1硝酸中浸泡24h左右，取出后直接用纯水洗涤，标准溶液选用有资质的部门或单位所研制生产，纯水的电导率小于0.5μs/cm。

为使仪器在较佳状态下运行，实验室内空气相对湿度应小于70%，但空压机出口的压缩空气中仍含有一定量的水分，若不及时除去剩余水分，让其随压缩空气进入仪器内部，经过积蓄后将会影响仪器读数的稳定性。因此，如果空压机没有放水功能，应再配备一台去湿器或在空压机出口处接去除压缩空气中水分的装置。

选用纯度不低于99.9%的乙炔气，且总压不应小于0.5MPa，以防止丙酮等溶剂进入火焰，造成火焰不稳定，甚至堵塞乙炔气管路。

要选用合格的空心阴极灯，使用前应对其进行检查。点燃后的空心阴极灯可从其发光颜色判断是否正常。充氖灯的负辉光为橙红色，充氩灯为淡紫色，当负辉光颜色变淡，呈粉红色或泛淡蓝色、白色时，应进行阴极、阳极反接处理，或更换新的空心阴极灯。

所有量器及容器均使用正规厂家生产的A级器皿并进行校正，比如，在配制校准曲线时，如果吸取标液的吸管未经校正，在不考虑其他因素时，由于样品呈现的吸光度是一定的，所以如果吸管的容积偏大（斜率相对偏高），将导致样品浓度偏低，吸管容积偏小（斜率相对偏低），则将导致样品浓度偏高。

1.2 仪器参数的优化

仪器参数的设置是整个分析质量的关键，在确定管道不漏气的情况下，按照文献［1］中所列元素的灵敏度检查值检查所选操作条件是否合适。

第一，空压机的出口压力。出口压力应按要求设置在合适的范围，但具体到对某一特定元素的分析时，还应结合乙炔气流量来确定。

第二，乙炔气流量。通常根据待测元素选择相应的火焰种类，这就需要调节燃助比来满足分析要求。然而，一些新仪器只能调节乙炔气流量，无法调节与其混燃的压缩空气流量，这样就只能凭经验观察火焰的颜色来大致判断使用的火焰种类，因此分析者需经过试验才能确定最佳的乙炔气流量。通常需结合空压机的出口压力，经过反复多次调节才能确定。该项调节因涉及到火焰温度的改变，所以每次改变参数值时，都应先校零后再吸喷特定溶液的标液。

第三，燃烧器的高度。由于待测元素基态原子浓度在火焰中分布不均匀，测定时应仔细调节燃烧器高度，使光源的光通过火焰中基态原子浓度最大的区域，以获得最佳的灵敏度。

如在强化学生关于侧面描写和正面描写两种写作技巧时，笔者选取了《口技》一文作为讲解范例，笔者让学生在已经理解文意的基础上再次阅读，并根据“梦中惊醒”“渐入梦乡”和“火起群乱”三方面梳理文章的写作顺序，剖析该文章描写技巧的使用，而在学生对侧面描写与正面描写有所认知后，笔者又布置了与之相关的“音乐”描写，并让学生在写作过程中采用侧面描写与正面描写两种写作技巧，使得学生所掌握的理论知识能够快速有效地与实践经验结合，真正提升其写作水平。

第四，燃烧器的位置。选用吸光度较大的位置参数，可进一步提高仪器的灵敏度。

以上四项调节都是在其他参数固定不变时进行的，在调整过程中应兼顾灵敏度和信噪比。

第五，空心阴极灯电流。灯电流小，可提高灵敏度。但电流太小则光弱，负高压提高，信噪比下降，信号不稳定；过大则自吸收增大，测量灵敏度下降。选择元素灯工作电流的一般原则是：在保证稳定和合适光强输出的前提下，尽可能选用较低的工作电流。对大多数元素，选择最大工作电流的40%～60%为合适。对于单光束仪器，一般正常预热20～30min即可。

第六，试样提升量。试样提升量太低，则测量灵敏度降低；提高提升量可使原子化器内的原子浓度增大，但提升量过大会使雾化效率降低，不能有效原子化。一般情况下，试样提升量控制在4～6mL/min。

第七，空压机的输出压力。空压机压力设置为0.3MPa，在确定管道不漏气的情况下，观察其输出压力是否能长时间维持在设定值，如不符合要求，应及时检修。

2 分析过程质量控制

2.1 预热时间要求

元素灯加热设置好各项参数后，点火并吸喷纯水约15min，此时元素灯的能量已达到平衡，燃烧头也已达到热平衡。

2.2 确定最佳标准系列

为确保检测数据的准确、可靠，在分析过程中常加测标样进行质量控制。吸喷稀释后的标样应选用样品灵敏度最高的波长，并重新配制标准系列，以使标准样品的浓度在标准系列的中间浓度点附近。例如，某标准物质中，铅标准值为0.705mg/L，如果选用文献［2］中所列标准系列（最高浓度点是10mg/L），用该系列做出的校准曲线的相关系数及截距虽符合要求，但测得的标样值往往有较大偏差，此时需要结合情况重新配制校准曲线系列，使标样的吸光度值落在曲线的中间点，分析结果的准确度会大大提高。

2.3 利用不同分析方法进行质量控制

在参与各种考核时，为保证测定数据的准确性，可利用不同分析方法进行质量控制。通常认为，不同原理的分析方法具有相同不准确性的可能性极小。所以采用公认的可靠方法，对同一标准样品用不同原理的分析方法测定，可进一步确定最终上报的数据。

3 注意事项

第二，为获得较好的精密度，应选用刻度吸管配制标准曲线。实践表明，选用不同规格的大肚吸管不一定能做出标准的曲线。

第三，点火后如发现燃烧器缝口处的火焰不均匀，出现缺口或锯齿形，可用滤纸插入缝隙中擦净，或用单面刀片沿缝隙细心刮除，也可拆下燃烧头，在用自来水冲洗的同时，刷洗缝口，若仍清除不干净，可将拆下的燃烧头用稀盐酸浸泡数小时后，再用自来水清洗。拆卸燃烧头时，应在冷却状态下进行，以免烫伤。

第四，分析时，仪器在置零前必须吸入纯水，使之达到热平衡后再置零（使能量条处于100%）。无论吸喷标准系列、质控样还是考核样，首先都应吸喷空白样，待测量信号曲线平稳后，再点击“采样”图标，测定“空白”值之后，才能测定其他样品，以便及时纠正因能量变化而引起吸光度值的变化，从而得到同一浓度点的恒定消光值，同时“空白”值也会在随后的读数中扣除，以避免测定值偏高。

第五，在测定过程中，每测定5～10个样品，就应用纯水冲洗雾化系统几秒钟，并重新置零，同时测定标准系列一个适当的浓度点，以监测仪器的重现性和稳定性。

第六，冬季分析时，应将分析室温控制在25℃，凡与操作有关的溶液及纯水温度都应处于该温度范围，避免在较低的温度下吸喷时雾化器的喷嘴被冰屑堵塞，造成灵敏度快速下降。另外，即使室温达到要求，如在吸喷样品时发现灵敏度快速下降，也应首先检查雾化器喷嘴是否被堵塞。

第七，为消除记忆效应，测定标准系列或其他样品时，要按从稀到浓的顺序进行测定。每个样品通常测定2～3次。

第八，由于火焰原子吸收法的重现性受各种测定因素的影响，很难达到100%，所以每次测定前都应检查各参数的变动情况，及时进行调整。通常处在pH小于2介质中的标准系列、质控样、考核样在常温下放置10d[3]，不会影响其浓度，但应选择正确的储存容器，旋紧试剂瓶塞，并在下次测定前充分摇匀，以消除容器壁吸附造成的影响。

第九，空调出风口不应对着燃烧器直吹，同时分析室内应避免穿堂风及其他影响火焰稳定的因素，以免造成测定误差。

［1］ 环境水质监测质量保证手册［M］.北京：化学工业出版社，1994：118.

［2］ 国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》［M］.北京：中国环境科学出版社，2002：45-46.

［3］ 徐晓春，李琪.镉、铜、铅、锌混合标准溶液系列稳定性试验［J］.环境监测管理与技术，2003，15（4）：35.