AAS在测定水中重金属中的应用

2014-02-01 20:33汪桓江
资源节约与环保 2014年7期
关键词:分析仪器原子化吸收光谱

汪桓江

(信宜市环境监测站 广东信宜 525300)

目前水污染现象频繁出现,尤其重金属对于水质的影响很大,从而减少了纯净水资源,因而,国家、环境保护者和人们越来越关注测定水中重金属含量和浓度的技术水平,而通过不断创新和改进,现有的AAS原子吸收光谱法已经广泛应用于水中重金属检测领域中,极大提高了分析和检测效率和质量。

1 AAS基本概述

1.1 AAS的概念

AAS即原子吸收光谱法,主要是利用气态原子吸收一定的波长的光辐射,使原子中层外的电子从基态跃迁到激发态的现象而形成的一种分析方法,AAS的基本原理是利用自然界中每种物质的原子特定的原子结构和外层电子排列,当不同的原子给激发之后会形成气态原子,这种气态原子具有不同的跃迁,能够辐射出不同波长的光,此时可以利用原子吸收光谱分析仪器使原子从不稳定的激发态回到稳定的基态,并将多余的能量释放出来,而在AAS电子吸收光谱法运行中原子辐射的光线是共振线,原子辐射出不同的光是每一种元素具有独特的光谱线,而每一种元素的共振线是各不相同的,各自的共振线具有独特的特征。

1.2 原子吸收光谱法的特点

AAS原子吸收光谱法采用的测定仪器主要包括原子吸收光谱分析仪器,这种分析仪器主要是由光源、原子化器、分光系统以及检测系统、显示装置各部分,而AAS利用原子吸收光谱分析仪器测定吸收光量的过程主要是利用原子化器加快待测元素在高温或化学反应中生成一种原子蒸气,使用光源将待测元素不同波长的光发射出,此时可以是利用待测元素的原子蒸气将发射出的不同波长的光进行吸收,在吸收待测元素的光谱线过程中发现待测元素浓度与透射光的强度成反比关系,即当待测样品中待测元素浓度越高时,透射光的强度就会越弱,而在原子吸收光谱法仪器的分光系统中可以利用光栅将投射光信号进行分光,然后将光信号转化为电信号,通过CPU中央处理单元、计算机电脑的分析与计算,可以准确将待测样品中金属含量及类金属物质的金属元素的具体含量在电脑屏幕上直观地显示出来,而原子化器装置是提高原子吸收光谱分析结果准确度的重要装置,因而,可以通过提高原子化器的功能和原子化效率来提升原子吸收光谱法的作用,确保待测样品中金属元素含量检测数据的准确性,而目前在运用原子吸收光谱法(AAS)和原子吸收光谱分析仪器中,常用的原子化器主要包括火焰原子化仪器、石墨高温炉和氢化物离子化法,其中火焰原子化仪器是应用AAS原子吸收光谱法中最常用的分析仪器,主要是借助合适的燃气和助燃气来调整火焰的温度和原子化效率,具有操作简单、干扰性小等优点;而石墨高温炉可以高效分析待测固体样品中的金属元素含量,具有较强的灵敏度、分析结果准确度高等优点,然而还需要注意应该将给测样品加热到最高温度,以此减少外界环境的干扰。

2 AAS在测定水中重金属中的应用

2.1 电子吸收光谱分析法可以直接测定水中重金属的含量

在测定水中重金属过程中可以通过采用AAS原子吸收光谱法,来测定水中铁元素、锰元素、锌元素、铜元素以及铅元素等多种重金属元素的具体含量,通过以各种金属元素的空心阴极灯作为光源,再利用空气中的乙炔火焰将水中铁、锰等重金属元素的浓度降低,以此提高测定废水中重金属元素的含量,也可以采用火焰原子吸收光谱法可以测定一定温度下温泉水中钾元素、钠元素以及钙元素、锰元素、锌元素的含量,同时以这些重金属元素的空心阴极等作为光源,以空气中的乙炔作为火焰原子化器的燃气或助燃气,以此可以将水中重金属高温热分解,促使这些重金属元素的原子释放多余的能量,从而可以检测到水中重金属元素的含量和浓度,这就利于提出相应的给水处理技术和方法,提高水质。

2.2 采用先进的原子吸收光谱分析仪器,提高水中测定重金属检测效果

随着现代科技技术和计算机技术的不断推广和应用,AAS原子吸收光谱法采用的分析仪器也在不断提高和完善,并且在测定水中重金属含量中发挥了很大的作用,例如,在火焰原子化吸收光谱法上有更新了一种流动注射微量分析系统,通过将流动注射微量分析系统与火焰原子化仪器的结合,这样就可以有效扩大火焰原子吸收光谱法对水中重金属元素的分析、检测范围,同时运用动力学理论原理,利用导数技术以及导数数值与水中重金属浓度之间的定量关系,来测定水中钙、铅的含量和浓度。

3 结语

综上所述,AAS原子吸收光谱法在测定水中重金属含量和浓度中发挥了很大的作用,基于AAS原子吸收光谱法较强的敏锐度和分析能力,可以极大提高检测水中重金属元素含量和浓度数据的准确度,进而利于采取相应的水处理技术来改善水质,减少重金属污染,因而AAS原子吸收光谱法已经逐渐应用于各个领域中,不断提高水中重金属检测质量。

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