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中水中金属含量的原子吸收光谱分析

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     我国经济建设的发展,在带动工业生产的同时,也对环境造成了一定的危害。工业生产中的废水、居民的生活污水以及地 面水等都对生态环境造成了极大的污染,对人们的生存环境造成严重威胁。此外,大量污水废水的排放也消耗了水资源,在全球 水资源日益紧缺的形势下,应该加强资源的回收利用。利用原子吸收分析法对废水和污水等进行中水处理,不仅可以减少对环 境造成的污染,同时节约了水资源,对于企业的发展以及我国的经济建设都具有重要的意义。文章对于原子吸收分析法在中水 处理中的应用进行了分析,为化学分析法的发展以及水处理技术的进步奠定了坚实的基础。

  在社会快速发展的背景下,人们逐渐意识到环境保护以及节约 资源的重要性,尤其是在全球水资源日益紧缺的形势下,更应该加 强对水资源的保护。在工业生产和人们的日常生活中,排放的工业 废水和生活污水在经过相应的化学处理后,都可以回收利用,既减 少了对环境造成的污染,同时又提高了水资源的利用率。在进行中 水处理的过程中,化学方法的选择非常重要,其直接关系到处理的 效果。文章主要阐述了原子吸收分析法在中水处理中的应用,对于 水资源的循环利用具有重要的意义。

  1原子吸收分析方法的原理、特点

  原子吸收分光光度法又称原子吸收光谱法,也属于仪器分析中 的吸收光谱法。它是基于物质所产生的原子蒸气对待测元素的特征 谱线的吸收作用来进行定量分析的一种方法。利用空心阴极灯光源 发出被测元素的特征辐射光,待测元素通过原子化后对特征辐射光 产生吸收。通过测定此吸收的大小,来计算出待测元素的含量。在通 常情况下,原子处于基态,当特征辐射光通过原子蒸汽时,基态原子 就从入射辐射中吸收能量由基态跃迁到激发态,通常是激发态 发生共振吸收,产生原子吸收光谱。原子吸收分光光度法具有分析 干扰少、准确度高、灵敏度高、测定范围广等优点。

  2原子化过程

  将样品中待测元素转变为基态原子的过程叫原子化。根据手段 不同,原子化可分为火焰原子化和无火焰原子化两大类。火焰原子 化系统,通常包括雾化器、雾化室和燃烧器三部分。其中雾化器是原 子化系统的核心部件,原子吸收分析灵敏度和精密度在很大程度上 取决于雾化器的工作状态。而无火焰原子化装置提高了原子化效 率。

  3仪器结构

  原子吸收分光光度计由光源、原子化、分光和检测读出系统组 成。光源系统提供待测元素的特征辐射光谱;原子化系统将样品中 的待测元素转化成自由原子;分光系统将待测元素的共振线分出; 检测读出系统将光信号转换成电信号进而读出光密度值。

  4分析条件的选择

  4.1波长的选择

  波长的选择对于测定结果有重要的影响,一般情况下,元素灯 会发射出若干条特征谱线,在对波长选择的过程中,一般都会以灵 敏度为主要的参考依据,对于提高测定结果的灵敏度具有重要的作 用。

  4.2灯电流的选择

  电流的选择也会影响到谱线的灵敏度,现阶段使用为普遍是 空心阴极灯。在测量的过程中,对于电流的掌控非常重要,电流大小 要适中,一般情况下,电流越小,所获得的谱线就会越窄,从而它的 灵敏度也相应提高,有利于测定结果。

  4.3狭缝的选择

  检测的过程中,在被测元素的灵敏线周围一般会存在一定数量 的干扰谱线,为了减少干扰,可以选择较小的狭缝,以阻挡多余谱线 的干扰,提高测量的灵敏度,同时对于测量的线性范围也会有所改 善。

  4.4观测高度的选择

  燃烧器高度的选择与吸光度有直接的关系,在助燃比确定的前 提下,通过对标准溶液在不同的燃烧高度时所产生的吸光度来绘制 出相应的曲线,然后根据曲线的来确定适宜的燃烧高度。

  4.5选择合适的试液的提升量

  进入火焰中的试样溶液越多,测量的灵敏度越高。试液的提升 量主要是通过调节空气的流束来实现的,空气的压力可调比说明书

  规定的稍高一点,容易保持空气流速的恒定。

  5 应用范围

  目前原子吸收已成为金属元素分析的为有力工具之一,原子 吸收是水质监测金属元素非常成熟而又成功的技术。适用于饮用 水、地面水、生活污水及工业废水中金属元素的测定。一般清洁饮用 水和地面水在一定酸度下(PH<2)可以直接进行测定。

  5.1水样的采集和保存

  水样的采集和保存工作是化学分析的重要基础,水样的采集要 具有很强的代表性,同时还要保证水样中各种元素含量的恒定性, 避免在取样和保存的过程中发生污染,进而影响到分析工作的顺利 进行。在水样采集前,应该对分析工作的需求进行详细的了解,然后 合理的选择采集的地点以及水样的属性,根据需求选择适宜的取样 方法。在取样和贮存的过程中可能会出现一定的误差,一是在取样 之前没有对取样容器进行清洁处理,导致污染到采集的水样;二是 采样容器中有上次样品的残留物,所以对这次采集的水样造成污 染;三是没有按照规定的要求对水样进行酸化处理,导致水样中的 金属吸附在容器上,或者沉积,导致水样采集不标准。为了确保水样 采集和保存的正确性,要严格按照规范标准执行,做好各项准备工 作,尤其是对于细节部位的控制,为分析工作的顺利进行创造有利 的条件。

  5.2分析中应注意的问题

  在对水中含Fe、Mn金属元素进行分析时,若水样中存在磷酸 盐、硅酸盐、铝酸盐或其他含氧阴离子时,铁、锰等金属与它们形成 难解离的化合物,妨碍了原子化,使吸光值下降,这是原子吸收光度 分析中一种比较复杂的化学干扰。加入钙离子的目的,是使它与这 些干扰物形成更稳定的难解离子的化合物,从而释放出被测元素。 加入大量钙离子后,改变了样品的基本组成和体积,吸收值也将改 变,所以应在标准系列溶液中加入同样体积的钙溶液。对于铁、锰的 测定应单独测定。

  6结束语

  中水处理已经成为我国经济发展中的重要内容,尤其是在水资 源日益紧缺的形势下,中水处理具有非常重要的意义。原子吸收分 析法在中水处理中的应用,促进了中水处理的发展,在处理质量和 效率方面具有显著的作用。随着我国科学技术的发展,原子吸收分 析法会不断的改善,为我国化学分析以及水资源的循环利用创造有 利的条件。

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