岛津高级应用理论内容在实际分析中的应用

王琦

摘 要：原子吸收分光光度法是一直被应用于金属元素分析领域的最常用的方法，在多年对岛津AA6800原子吸收仪的应用和分析中不断学习和进步中发现实际操作中可以将一些高级理论应用到实际的化学分析中去。

关键词：原子吸收;标准加入法;基体改进剂;波长

原子吸收分光光度法的测量对象是呈原子状态的金属元素和部分非金属元素，是由待测元素灯发出的特征谱线通过待测试的物质经原子化产生的原子蒸气时，被测蒸气中待测元素的基态原子所吸收，通过测定辐射光强度减弱的程度，求出待测样品中待测元素的含量。原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律，通常借比较对照品溶液和待测样品溶液的吸光度，求得供试品中待测元素的含量。自从1954年第一台原子吸收仪被推出以来，一直被应用于金属元素分析领域，无论是石墨炉分析法还是火焰吸收法，都在不断的发展过程中增加测定元素数目，到目前基本上覆盖所有金属元素和部分非金属元素的测定。

我站目前采用的是岛津公司出品的AA6800原子吸收仪，其中包含石墨炉分析法和火焰吸收法，共拥有十几种重金属元素的分析能力。通过平时对原子吸收仪AA6800原理的分析，并结合实际与操作，我对此台重金属分析仪的使用有了更深刻的理解和更熟练的应用。针对目前原子吸收仪在实验室的使用情况，我整理了一些可以应用到实际分析中的内容。

一、标准加入法在原子吸收光谱法（简称AAS）中的使用

一般来说，标准曲线法是AAS分析中常用的定量分析方法，适用于样品组成简单的测定方法，或共存元素无干扰的情况，可用于同类大批量样品的分析。其中标准溶液的组成与待测试液的基体组成相一致，以减少因基体组成的差异而产生的测定结果的差异的分析。

但是，实际分析中，很难保证所有的待测试液的基体组成相一致。宜兴市地处太湖流域，产业机构比较广泛，各类工业废水的成分也较为复杂，特别是重金属废水，經过各项生产工艺流程和水处理流程以后，废水成分复杂，化学分析干扰也比较多，因此，当需要测定的试样基体影响较大，又没有基体空白，或测定纯物质中极微量的元素时，可以采用标准加入法。标准加入法的原理如下：

具体方法如下：

分别取几份等量的被测试样，其中一份不加入被测元素，其余各份试样中分别加入不同分取几份等量的被测试样，其余各份试样中分别加入不同已知量C1、C2、C3、……、Cn的被测元素，然后，在标准测定条件下分别测定它们的吸光度A，绘制吸光度A对被测元素加入量的曲线。

但是标准曲线法和标准加入法有各自的优缺点，标准曲线法测定简单速度快，但是对于有基体干扰的样品会偏离于准确值;标准加入法可以确实消除基体干扰对测定准确性的影响，但是测定前后样品的次数多，因此速度很慢，在大批量样品需要测定的时候，显得效率不高。

还有特别需要注意的是，采用标准加入法只是消除原子吸收仪分析中的基体干扰，而不能消除其他干扰，如分子吸收、背景吸收等;同时对于斜率太小（即灵敏度差）的曲线，则容易造成较大的误差。因此一些特定的灵敏度较差的金属元素，不适用于此方法。

二、基体改进剂在AAS测定中的应用

基体改进剂顾名思义，就是基体得到改进，更适合仪器检测被测元素，增强原子吸收信号或降低背景信号。其作用是用化学的方法改变样品的基体组成，以改变被分析元素的挥发性或基体结构，降低干扰，或将被分析元素以特定形态隔离出来，从而分离出背景信号和被分析元素的原子吸收信号。对复杂基体，基体改进剂可在原子化阶段增强原子吸收信号或降低背景信号。理想的基体改进剂，最好兼备两者的功能。

实际的AAS法测定中，遇到的背景值偏高、线性不好、平行性差等问题就有可能与基体有关，在使用石墨炉测样品时会受样品很多成分的干扰，因此需加入基体改进剂，提高灰化温度，达到分析数据精准的目的。常用的基体改进剂有硝酸镁、钯盐、VC、TritonX-100等。

背景值偏高、线性不好、平行性差等问题一般都不能用标准曲线法或者标准加入法解决，因为受影响的方面比较多，能同时消除这些影响的标准样品的选择非常少。这时候就需要用特定的基体改进剂来帮助原子吸收信号的增强，或者是背景吸收值的降低，在实际的操作中，对不同金属元素选择合适的基体改进剂尤为重要。就我们这台AA6800原子吸收仪来说，拿Pb来说，磷酸盐、硝酸镁、钯盐都可以作为它的基体改进剂，但是，在氯离子干扰大的时候，磷酸盐可以将干扰分解成氯化氢会发，因此效果优于其他基体改进剂;当石墨炉进行灰化的时候，硝酸镁可以提高Pb元素的灰化温度，形成一个能被检测出的吸收峰，效果明显。因此根据不同成分特征的干扰物质，采用不同的基体改进剂，也是一种提高分析准确性的办法。

三、推荐吸收波长以外的各波长在分析中的应用

每个原子吸收仪在调试的时候，给每一个分析项目都有一个推荐波长，比如说铅的推荐波长是217.0nm，铜的推荐波长是324.7nm，铁的推荐波长为248.3nm。但是，各种元素并不是只有在推荐波长段被吸收，在别的波长段，也可以被吸收，比如铅还能在283.3nm被吸收，铜还能在327.4nm被吸收，铁分别在386.0nm和372.0nm都能被吸收。推荐波长段之所以成为推荐波长段，这随便选一个波长段测定，是在长期的实验和总结中，将灵敏度基本上为100%的波长段作为推荐波长段，而其他波长段一般都达不到推荐的灵敏度。另外一个重要原因就是推荐波长的自吸收比较弱，对测定结果的准确性影响较小。但是，我们在实际的操作中发现低灵敏度也不是“一无是处”。有时候在测定大批量并且是高浓度废水的时候，可以选择低灵敏度的波长段，一方面是为了不反复多次稀释样品增加工作量，另一方面是减少高浓度废水测定对仪器的损伤。

下面以铅作为示例，看看在217.0nm和283.3nm分别产生的吸光度。

从上面的分析图可以很明显的看出，在线性都良好的情况下，铅在283.3nm处的吸收只有217.0nm处的一半。如果分析大批量高浓度废水的情况，选择283.3nm的波长会更符合实际条件。所以在正确理解各波长段的含义，并应用于实际分析中是一个重要的逻辑过程，需要我们不管摸索和试验。

原子吸收的测定不仅是将指导方法学会，更是一个需要深入了解其原理并将其灵活使用的过程，这个过程道阻且长，希望原子吸收分析技术继续发展，为化学分析作出进一步贡献。