原子吸收光谱法在测定水中重金属的应用探究

　　摘要：原子吸收光谱法（AAS）又称原子分光光度法，通过利用原子可以吸收一定波长光辐射的特点，使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态，在这一过程中可以用原子吸收光谱仪对特征谱线的减弱程度进行定量分析。由于该种测量方法具有灵敏度高、选择性强、分析范围广等特点，因此在测定水中重金属离子种类、含量等方面有广泛应用。文章首先概述了原子吸收光谱法的应用原理和仪器功能，随后就利用原子吸收光谱法测定水中重金属含量的具体操作步骤展开了分析，最后结合实验效果，分别从仪器装置、样品处理等方面提出了几点改进建议。
　　关键词：原子吸收光谱法；基本原理；仪器设备；改进方案
　　中图分类号：X83文献标识码：A文章编号：2095-672X（2018）03-0112-02
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.065
　　Abstract： Atomic absorption spectroscopy （AAS）， also known as atomic spectrophotometry， utilizes the fact that atoms can absorb light of a certain wavelength to cause the electrons in the outer and middle layers to transition from the ground state to the excited state. In this process， atoms Absorption spectrometer quantitative analysis of the degree of attenuation of the characteristic spectrum. Due to its high sensitivity， high selectivity and wide range of analysis， this kind of measurement method is widely used in the determination of kinds and contents of heavy metal ions in water. The article first outlines the application principle and instrument function of atomic absorption spectrometry， and then analyzes the specific operation steps of using atomic absorption spectrometry to determine the content of heavy metals in water. Finally， according to the experimental results， Some suggestions for improvement.
　　Key words： Atomic absorption spectrometry； Basic principle； Equipment； Improvement plan
　　水資源的重金属污染不仅会降低水质，破坏水生态环境，而且这些重金属还能够在水生生物体内聚集，通过食用严重影响人体健康安全。近年来，随着人们环保意识的增强，对重金属污染水资源的检测力度不断增强。但是由于重金属离子的种类丰富且相互间容易发生化学反应，给检测工作带来很大难度。原子吸收光谱法在测定水中重金属含量、成分等方面得到了广泛应用[1]。该种方法具有灵敏度高、重复性好、抗干扰能力强等特点，具有良好的推广应用效果。
　　1 原子吸收光谱法的测定原理
　　原子吸收光谱法（AAS）是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射，使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。由于各种原子中电子的能级不同，将有选择性地共振吸收一定波长的辐射光，这个共振吸收波长恰好等于该原子受激发后发射光谱的波长。当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时，即入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态（一般情况下都是第一激发态）所需要的能量频率时，原子中的外层电子将选择性地吸收其同种元素所发射的特征谱线，使入射光减弱[2]。特征谱线因吸收而减弱的程度称吸光度A，在线性范围内与被测元素的含量成正比：A=KC
　　式中K为常数；C为试样浓度；K包含了所有的常数。此式就是原子吸收光谱法进行定量分析的理论基础由于原子能级是量子化的。除此之外，我们还知道不同的原子对于辐射也会有一定的选择性，并且在原子状态发生转变（基态跃迁为激发态）时，还会从外界吸收一定的能量。这样一来，我们可以根据离子吸收能量的多少判断吸收辐射强度，进而判定微量重金属元素具体含量，这种测定方法在一些重金属离子含量较少、且对测定结果进度要求较高的试验中较为常见。
　　2 原子吸收光谱分析仪器的组成
　　目前市面上销售的原子吸收光谱仪根据光谱种类的不同，可分为单光束和双光束两大类，两种类型的仪器在内部主体结构上具有较大的共性，主要的功能性结构包括光源、原子化系统、分光系统和检测系统四大模块。
　　2.1 光源
　　水中重金属以离子形式存在，不同金属离子对于光源发出特征光的吸收能力有很大差异，通过捕捉和分析这些信号，将其转化为计算机可识别的电信号，然后进行高精度处理，最终测量出水中各类金属离子的含量。因此，在利用原子吸收光谱仪进行重金属检测时，对于光源的具体性能也提出了严格要求：首先，光源所发出的共振辐射宽度必须低于吸收线的宽度，可以减少检测结果的误差；其次，要求光源稳定性好，一般来说需要至少在20-30min内不发生漂移；再次，为了顺利完成检测过程，使用寿命需要不低于8h。

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