原子吸收分析法在中水處理中的應(yīng)用

沙進(jìn)　魯學(xué)正

摘 要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，在帶動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，也對(duì)環(huán)境造成了一定的危害。工業(yè)生產(chǎn)中的廢水、居民的生活污水以及地面水等都對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了極大的污染，對(duì)人們的生存環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。此外，大量污水廢水的排放也消耗了水資源，在全球水資源日益緊缺的形勢(shì)下，應(yīng)該加強(qiáng)資源的回收利用。利用原子吸收分析法對(duì)廢水和污水等進(jìn)行中水處理，不僅可以減少對(duì)環(huán)境造成的污染，同時(shí)節(jié)約了水資源，對(duì)于企業(yè)的發(fā)展以及我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)都具有重要的意義。文章對(duì)于原子吸收分析法在中水處理中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，為化學(xué)分析法的發(fā)展以及水處理技術(shù)的進(jìn)步奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：原子吸收分析法；水處理；應(yīng)用范圍

引言

在社會(huì)快速發(fā)展的背景下，人們逐漸意識(shí)到環(huán)境保護(hù)以及節(jié)約資源的重要性，尤其是在全球水資源日益緊缺的形勢(shì)下，更應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)水資源的保護(hù)。在工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中，排放的工業(yè)廢水和生活污水在經(jīng)過(guò)相應(yīng)的化學(xué)處理后，都可以回收利用，既減少了對(duì)環(huán)境造成的污染，同時(shí)又提高了水資源的利用率。在進(jìn)行中水處理的過(guò)程中，化學(xué)方法的選擇非常重要，其直接關(guān)系到處理的效果。文章主要闡述了原子吸收分析法在中水處理中的應(yīng)用，對(duì)于水資源的循環(huán)利用具有重要的意義。

1 原子吸收分析方法的原理、特點(diǎn)

原子吸收分光光度法又稱原子吸收光譜法，也屬于儀器分析中的吸收光譜法。它是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對(duì)待測(cè)元素的特征譜線的吸收作用來(lái)進(jìn)行定量分析的一種方法。利用空心陰極燈光源發(fā)出被測(cè)元素的特征輻射光，待測(cè)元素通過(guò)原子化后對(duì)特征輻射光產(chǎn)生吸收。通過(guò)測(cè)定此吸收的大小，來(lái)計(jì)算出待測(cè)元素的含量。在通常情況下，原子處于基態(tài)，當(dāng)特征輻射光通過(guò)原子蒸汽時(shí)，基態(tài)原子就從入射輻射中吸收能量由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，通常是第一激發(fā)態(tài)發(fā)生共振吸收，產(chǎn)生原子吸收光譜。原子吸收分光光度法具有分析干擾少、準(zhǔn)確度高、靈敏度高、測(cè)定范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

2 原子化過(guò)程

將樣品中待測(cè)元素轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶓B(tài)原子的過(guò)程叫原子化。根據(jù)手段不同，原子化可分為火焰原子化和無(wú)火焰原子化兩大類。火焰原子化系統(tǒng)，通常包括霧化器、霧化室和燃燒器三部分。其中霧化器是原子化系統(tǒng)的核心部件，原子吸收分析靈敏度和精密度在很大程度上取決于霧化器的工作狀態(tài)。而無(wú)火焰原子化裝置提高了原子化效率。

3 儀器結(jié)構(gòu)

原子吸收分光光度計(jì)由光源、原子化、分光和檢測(cè)讀出系統(tǒng)組成。光源系統(tǒng)提供待測(cè)元素的特征輻射光譜；原子化系統(tǒng)將樣品中的待測(cè)元素轉(zhuǎn)化成自由原子；分光系統(tǒng)將待測(cè)元素的共振線分出；檢測(cè)讀出系統(tǒng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)而讀出光密度值。

4 分析最佳條件的選擇

4.1 波長(zhǎng)的選擇

波長(zhǎng)的選擇對(duì)于測(cè)定結(jié)果有重要的影響，一般情況下，元素?zé)魰?huì)發(fā)射出若干條特征譜線，在對(duì)波長(zhǎng)選擇的過(guò)程中，一般都會(huì)以靈敏度為主要的參考依據(jù)，對(duì)于提高測(cè)定結(jié)果的靈敏度具有重要的作用。

4.2 燈電流的選擇

電流的選擇也會(huì)影響到譜線的靈敏度，現(xiàn)階段使用最為普遍是空心陰極燈。在測(cè)量的過(guò)程中，對(duì)于電流的掌控非常重要，電流大小要適中，一般情況下，電流越小，所獲得的譜線就會(huì)越窄，從而它的靈敏度也相應(yīng)提高，有利于測(cè)定結(jié)果。

4.3 狹縫的選擇

檢測(cè)的過(guò)程中，在被測(cè)元素的靈敏線周圍一般會(huì)存在一定數(shù)量的干擾譜線，為了減少干擾，可以選擇較小的狹縫，以阻擋多余譜線的干擾，提高測(cè)量的靈敏度，同時(shí)對(duì)于測(cè)量的線性范圍也會(huì)有所改善。

4.4 觀測(cè)高度的選擇

燃燒器高度的選擇與吸光度有直接的關(guān)系，在助燃比確定的前提下，通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液在不同的燃燒高度時(shí)所產(chǎn)生的吸光度來(lái)繪制出相應(yīng)的曲線，然后根據(jù)曲線的來(lái)確定適宜的燃燒高度。

4.5 選擇合適的試液的提升量

進(jìn)入火焰中的試樣溶液越多，測(cè)量的靈敏度越高。試液的提升量主要是通過(guò)調(diào)節(jié)空氣的流束來(lái)實(shí)現(xiàn)的，空氣的壓力可調(diào)比說(shuō)明書規(guī)定的稍高一點(diǎn)，容易保持空氣流速的恒定。

5 應(yīng)用范圍

目前原子吸收已成為金屬元素分析的最為有力工具之一，原子吸收是水質(zhì)監(jiān)測(cè)金屬元素非常成熟而又成功的技術(shù)。適用于飲用水、地面水、生活污水及工業(yè)廢水中金屬元素的測(cè)定。一般清潔飲用水和地面水在一定酸度下（PH<2）可以直接進(jìn)行測(cè)定。

5.1 水樣的采集和保存

水樣的采集和保存工作是化學(xué)分析的重要基礎(chǔ)，水樣的采集要具有很強(qiáng)的代表性，同時(shí)還要保證水樣中各種元素含量的恒定性，避免在取樣和保存的過(guò)程中發(fā)生污染，進(jìn)而影響到分析工作的順利進(jìn)行。在水樣采集前，應(yīng)該對(duì)分析工作的需求進(jìn)行詳細(xì)的了解，然后合理的選擇采集的地點(diǎn)以及水樣的屬性，根據(jù)需求選擇適宜的取樣方法。在取樣和貯存的過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一定的誤差，一是在取樣之前沒(méi)有對(duì)取樣容器進(jìn)行清潔處理，導(dǎo)致污染到采集的水樣；二是采樣容器中有上次樣品的殘留物，所以對(duì)這次采集的水樣造成污染；三是沒(méi)有按照規(guī)定的要求對(duì)水樣進(jìn)行酸化處理，導(dǎo)致水樣中的金屬吸附在容器上，或者沉積，導(dǎo)致水樣采集不標(biāo)準(zhǔn)。為了確保水樣采集和保存的正確性，要嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，尤其是對(duì)于細(xì)節(jié)部位的控制，為分析工作的順利進(jìn)行創(chuàng)造有利的條件。

5.2 分析中應(yīng)注意的問(wèn)題

在對(duì)水中含F(xiàn)e、Mn金屬元素進(jìn)行分析時(shí)，若水樣中存在磷酸鹽、硅酸鹽、鋁酸鹽或其他含氧陰離子時(shí)，鐵、錳等金屬與它們形成難解離的化合物，妨礙了原子化，使吸光值下降，這是原子吸收光度分析中一種比較復(fù)雜的化學(xué)干擾。加入鈣離子的目的，是使它與這些干擾物形成更穩(wěn)定的難解離子的化合物，從而釋放出被測(cè)元素。加入大量鈣離子后，改變了樣品的基本組成和體積，吸收值也將改變，所以應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中加入同樣體積的鈣溶液。對(duì)于鐵、錳的測(cè)定應(yīng)單獨(dú)測(cè)定。

6 結(jié)束語(yǔ)

中水處理已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要內(nèi)容，尤其是在水資源日益緊缺的形勢(shì)下，中水處理具有非常重要的意義。原子吸收分析法在中水處理中的應(yīng)用，促進(jìn)了中水處理的發(fā)展，在處理質(zhì)量和效率方面具有顯著的作用。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，原子吸收分析法會(huì)不斷的改善，為我國(guó)化學(xué)分析以及水資源的循環(huán)利用創(chuàng)造有利的條件。

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