石墨爐原子吸收法測定礦泉水中總鉻

程 森 ，李 明 ，安 樂

1.遼寧省營口市環(huán)境監(jiān)測中心站，遼寧營口 115003

2.遼寧營口沿海產(chǎn)業(yè)基地管委會(huì)環(huán)保局，遼寧營口 115003

1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>

了解石墨爐原子吸收光譜儀的基本結(jié)構(gòu)；掌握火焰原子化和無火焰原子化的優(yōu)缺點(diǎn)；了解如何優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件。

2 實(shí)驗(yàn)原理

石墨爐原子吸收光譜法是采用石墨爐使石墨管升至2 000℃以上，讓管內(nèi)試樣中待測元素分解成氣態(tài)的基態(tài)原子，由于氣態(tài)的基態(tài)原子吸收其共振線，且吸收強(qiáng)度與含量成正比關(guān)系，故可進(jìn)行定量分析。它屬于非火焰原子吸收光譜法。石墨爐原子吸收光譜法具有試樣用量小的特點(diǎn)，方法的絕對(duì)靈敏度較火焰法高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，可達(dá)10g～14g，并可直接測定固體試樣。但儀器較復(fù)雜、背景吸收干擾較大。工作步驟可分為干燥、灰化、原子化和除殘四個(gè)階段。通常使用偏振塞曼石墨爐原子吸收分光光度計(jì)。它具有利用塞曼效應(yīng)扣除背景的功能。

3 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑

石墨爐原子吸收分光光度計(jì)；石墨管：25mL容量瓶；鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液（1ppm）；水樣；1%稀HNO3

4 實(shí)驗(yàn)步驟

1）按下列參數(shù)設(shè)置測量條件：分析線波長（283.3nm）、燈電流（75%）、狹縫寬度（0.5nm）、干燥溫度（122℃）和時(shí)間（30s）、灰化溫度（400℃）和時(shí)間（20s）、原子化溫度（950℃）和時(shí)間(3s)、清洗溫度（2 700℃）和時(shí)間（3s）、氬氣流量（2L/min）；2）取鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液用1%的HNO3稀釋到刻度，搖勻，配制5.00ng/mL，10.00ng/mL，20.00ng/mL，50.00ng/mL的鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，備用；3）配置濃度低于50.00ng/mL 的水樣量；4）用1%稀HNO3配置空白溶液；5）采取自動(dòng)進(jìn)樣方式進(jìn)樣，進(jìn)樣量20μg

5 結(jié)果與數(shù)據(jù)處理

5.1 數(shù)據(jù)記錄

5.2 繪制工作曲線

從標(biāo)準(zhǔn)曲線中，查得水樣中鉻的含量：根據(jù)y=0.03，從而得出鉻的的濃度為49.33 ng/L

6 討論

6.1 進(jìn)樣針的調(diào)節(jié)

進(jìn)樣針將試樣溶液注入石墨管中的位置 （水平位置和垂直深度）對(duì)分析的精密度及準(zhǔn)確度影響很大，須認(rèn)真進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以獲得最佳分析結(jié)果。在實(shí)際操作中，先進(jìn)行進(jìn)樣針?biāo)轿恢枚ㄎ恍Ｕ?，使進(jìn)樣針處于石墨管的正中 （左、右方向）；然后反時(shí)針調(diào)節(jié)進(jìn)樣針垂直調(diào)節(jié)螺絲 （調(diào)低），把進(jìn)樣針從較高位置調(diào)整到針尖恰好落到石墨管底部，此時(shí)在進(jìn)樣臂上做一標(biāo)志，再順時(shí)針調(diào)節(jié)垂直調(diào)節(jié)螺絲，將進(jìn)樣臂調(diào)高1mm，即使進(jìn)樣針針尖離開石墨管底部 1mm。用該方法較正毛細(xì)管進(jìn)樣針的定位，簡便易行，起到了事半功倍的效果。

6.2 波長的選擇

本文選用 257.4 nm，若用鋁靈敏線 309.4nm，空白的吸光度值較高，樣品的吸光度值超出曲線范圍，需要多次稀釋，易產(chǎn)生誤差。在257.4nm波長檢測時(shí)，儀器信號(hào)較穩(wěn)定，精密度也較好。

6.3 升溫程序的選擇

為保證樣液完全干燥不會(huì)發(fā)生爆濺，本文采用斜坡升溫模式，選擇兩步干燥?；一驮踊瘻囟仁菧y定過程中的關(guān)鍵，適合的灰化溫度可以消除基體干擾，而適合的原子化溫度可以使元素的原子完全蒸出而不殘留，且可延長石墨管使用壽命。

6.4 非火焰原子吸收光譜法具有的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)是試樣用量少，液體幾微升，固體幾毫克；原子化效率幾乎達(dá)到100%；基態(tài)原子在吸收區(qū)停留時(shí)間長，約為10-1s。因此，其絕對(duì)靈敏度極高。但精密度較差，操作也比較復(fù)雜。

6.5 樣品中存在基體干擾物的處理方法

基體干擾來源：由于溶液的粘度，表面張力等物理因素，影響溶液的輸送速度，霧化效率及原子化效率。消除：可通過配制與試樣溶液具有相似物理性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液，消除干擾。也可通過適當(dāng)稀釋溶液，減少干擾。在基體性質(zhì)不清楚或比較復(fù)雜時(shí)，使用標(biāo)準(zhǔn)加入法能較好地消除基體干擾物理干擾（基體效應(yīng)）。加入基體改進(jìn)劑：加入某些化學(xué)試劑于試液或石墨管中，改變基體或被測定元素化合物的熱穩(wěn)定性，避免了化學(xué)干擾。

6.6 石墨爐原子吸收光譜法的應(yīng)用

應(yīng)用廣泛的微量金屬元素的首選測定方法（非金屬元素可采用間接法測量）。頭發(fā)中微量元素的測定—微量元素與健康關(guān)系；水中微量元素的測定—環(huán)境中重金屬污染分布規(guī)律；水果、蔬菜中微量元素的測定；礦物、合金及各種材料中微量元素的測定；各種生物試樣中微量元素的測定。

6.7 干擾及其消除方法

物理干擾：配制與被測試樣相似的標(biāo)準(zhǔn)樣品，是消除物理干擾的常用的方法。在不知道試樣組成或無法匹配試樣時(shí)，可采用標(biāo)準(zhǔn)加入法或稀釋法來減小和消除物理干擾?；瘜W(xué)干擾：消除化學(xué)干擾的方法有：化學(xué)分離；使用高溫火焰；加入釋放劑和保護(hù)劑；使用基體改進(jìn)劑等。電離干擾：加入更易電離的堿金屬元素，可以有效地消除電離干擾。光譜干擾：減少狹縫寬度；降低燈電流；選擇無干擾的其它吸收線；背景干擾：在石墨爐原子吸收法中，背景吸收的影響比火焰原子吸收法嚴(yán)重，若不扣除背景，有時(shí)根本無法進(jìn)行測定，測量時(shí)必須予以校正。1）用鄰近非共振線校正背景；2）連續(xù)光源校正背景（氘燈扣除背景法）；3）塞曼效應(yīng)校正背景；4）自吸效應(yīng)校正背景。

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