摘要：广州珠江电厂自2006年8月开始使用美国热电公司的M6产品，经过多年的摸索与总结，现已能对水样中的常规元素进行分析，在此过程中，对降低空白值、绘制标准曲线、水样的预处理以及仪器的使用维护方面都有了自己的实践经验，本文将从分析Cu和Fe元素入手，就这几个方面进行简单的讲述。
关键词：背景空白；标准曲线；预处理
引言：
原子吸收光谱分析法是最近几十年来发展起来的一种新的分析技术，它的基本原理可以用一句话来概括：即待测元素的自由基态原子对特征辐射的共振吸收。由于这种分析技术具有非常明显的特点，一经问世就在冶金、地质、石油、化工、农业、医药和环保等部门得到有效应用。目前各类原子吸收光谱仪已成为各种分析试验室中最基本的常规分析仪器之一，本文主要介绍石墨炉原子吸收（GFAAS）法在电厂水质监督中分析铜、铁含量的一些问题和处理方法。
正文
1.石墨管的选型
石墨管是GFAAS重要部件，其质量对分析灵敏度、精度和使用寿命有影响。实际使用中存在问题：高温使管壁飞溅出石墨微粒产生光散射；与某些待测元素生成难熔碳化物；GT中杂质元素Ca、Si、Fe同时被原子化干扰测定；GT毛细孔引起试液渗漏及M（g）的扩散损失；V）高温使普通管劣化；测高温元素产生“记忆”效应等。目前石墨管的改性技术主要有涂层石墨管（PGT热解）、难熔碳化物涂层、玻璃碳管、玻璃碳管、钨钽热解石墨管（WTaPGT）、恒温平台炉，经过反复试验和经济性来看，使用涂层长寿命石墨管最佳，费用合理，可以满足现场需要。
2.背景空白值的调整
2.1 背景校正方法
吸收信号一般是来自于样品组分在原子化过程中产生的分子吸收、光散射和石墨管中的微粒对特征辐射光的散射。目前原子吸收所采用的背景校正方法主要有氘灯背景校正、塞曼效应背景校正和自吸收背景校正。氘灯连续光源扣背景灵敏度高，动态线性范围宽，消耗低，适合于90%的应用。仅对紫外区有效，扣除通带内平均背景而非分析线背景，不能扣除结构化背景与光谱重叠。本系列仪器经过试验均采用氘灯连续光源扣背景。
2.2试剂的要求
在溶解试样或对试样进行预处理时所用的各种无机试剂、有机试剂、有机溶剂或蒸馏水（或去离子水）中都多少含有一些杂质。这些杂质可能是溶于这些试剂或溶剂中的金属或目标元素，也可直接来自空气中飞扬的尘土。因此任何一个操作，在事先均应对所用溶剂或试剂中有关杂质的含量做到大体心中有数，应避免使用已严重污染的试剂或溶剂。为了校正杂质所引起的误差，在进行试样分析时，应随同试祥同时作样品空白，其所用溶剂和试剂及操作过程均应与试样的处理一致，GFAAS测定合适的酸度为从0.2％0.5％。在调试以及使用初期，我们使用分析纯（AR）硝酸，在分析Fe和Cu时，空白信号Abs在0.0200左右，最高为0.0500，见表1，在使用了光谱纯（SP）硝酸后，空白信号Abs在0.0020左右，见表1，空白值减小到了原来的十分之一。可见使用高级别的硝酸，能有效减小背景误差，有效提高了分析结果的可靠性。
2.3 试剂水的改进
在有条件时应尽量使用纯度较高的去离子水，至少也应使用重蒸馏水（用石英蒸馏器蒸两次以上）或电阻达18兆欧以上的除盐水。我们分析室使用Pray-40UP型自动纯水仪（登科普瑞（北京）科技有限公司）超纯水仪制备分析用水，出水电阻达18兆欧以上，这样也能有效的减小空白值。
3.标准曲线的绘制
3.1 测量方式的选择
原子吸收中的测量方式一般为：积分法，峰高法和峰面积法。积分法一般用于火焰原子法中，而峰高法和峰面积法一般用于石墨炉原子吸收法以及火焰原子吸收的微量分析中。
在石墨炉原子吸收分析中，在保证较低的基线噪声下，应尽量采用峰面积为测量方式。因为采用峰高测量方式时，但基体改变时，会引起原子化速率改变，则导致峰高信号的改变，而且要较高的原子化温度，分析曲线的线性范围较窄。而峰面积测量方式可使用较低的原子化温度，分析曲线的浓度线性范围较宽，受基体影响相对少些，对某些元素的绝对灵敏对高些，测量精度已有所改善。
3.2 定量方式的选择
目前有校正曲线法、标准加入法、内插法，其中校正曲线法吸收光谱法最常用的方法。此法最根据被测元素的灵敏度及其在样品中的含量来配制校准溶液系列，测出标准系列的吸光度，绘制出吸光度与浓度关系的校准曲线。利用一条标准曲线即可测量许多试样，工作效率较高，但由于原子吸收光谱分析法要求试样溶液的基体组成应与标准溶液匹配或一致，否则就会由于化学干扰或物理干扰等原因导致测量标准溶液和试样溶液时灵敏度不一致而引起误差。另外由于仪器调整状态等多方面的因素影响，用一种元素的标准曲线分析此种元素的结果均不可信，因此每次重新开机测量均应重制标准曲线，至少也应用适当浓度的标准溶液进行校准无误后使用。
3.3 出现的问题
由于用石墨炉原子吸收光谱法用来分析金属元素含量较低的水样，所以微小的误差都会造成标准曲线绘制的失败，进而无法完成后面的分析，例如空白值偏大、某个标准点数值偏移理论值太大、截距太大、拟合系数不理想等都会造成标准曲线不理想，要绘制一个理想的标准曲线，要尽可能的减小空白值。然后是标准点的漂移，要是一直比标准理论值高或低，可能是标准液配制的问题，应重新配制。要是截距太大，主要原因仍是空白太大，因为当溶液被测元素含量为0时，理论上Abs值也应该为0，但具体操作时Abs都大于0，所以上面的第一点出发，尽量降低空白。关于拟合系数，这是一个综合指标，应从上面分析的各个因素着手改进，这样才有较好的拟合系数，进而完成一个可接受的标准曲线。表2是我前期分析和后期分析时一些标准曲线的拟合系数和截距，作以对比。
表1 改进前、后的空白信号Abs
表2 改进前后的拟合系数对比
4.试样的预处理
在使用原子吸收光谱分析时必须使用试样的溶液，为使试样适于测量就必须对其进行若干预处理操作。在进行试样的预处理操作时，必须遵循的一条原则是：以尽可能少而又合理的步骤完成，以防止污染且使目标元素的损失减至最低的程度。在对试样进行处理的同时应作回收率试验，以保证试样中目标元素的回收率达到一个合理的范围。当然每一处理步骤的时间也应尽可能缩短。工作的环境应保持洁净，如试样需在高温炉内处理，应在坩埚或类似器皿上加盖洁净的石英板，以免炉膛内的各种粉尘落入其中。这些细节倘不注意，往往导致测量的不合理误差。对于锅炉用水的水样可加入弱酸酸化后直接测量。
5.总述
我厂子使用石墨炉原子吸收法分析锅炉用水的Fe和Cu含量以来，经过多年的摸索，现在标准曲线理想，样品的重复性好，分析结果真实可信。本方法有效率高、数据可靠、分析工作量小等优点，但其缺点就是分析前准备工作量大，而且仪器的维护技术含量高，要有专人负责。即使如此，此项技术有其他方法不可代替的优势，随着相关配套技术的发展，这项技术将不断改进，继续应用在电厂水质分析及其他领域。
参考文献：
［1］李超隆.原子吸收分析理论基础.高等教育出版社，1988年.
［2］原子吸收光谱分析编写组.原子吸收光谱分析.地质出版社，1979年.
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［5］美国热电（中国）公司市场部，IRIS电感耦合等离子体原子发射光谱培训教程。
［6］SOLAAR AA原子吸收培训讲义。
［7］M 系列维修手册，2003年。
［8］SOLAAR S 系列AA光谱仪维修手册，2003年。
［9］邓勃．原子吸收分光光度法．清华大学出版社，1982
［10］李玉珍，邓宏筠．原子吸收分析应用手册，北京科学技术出版社，1981
论文作者:刘汉江
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
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