丁 艷，杜慶才，孫蘭萍，朱蘭保

（蚌埠學院 應用化學與環(huán)境工程系，安徽 蚌埠 233030）

原子吸收光譜法也稱原子吸收分光光度法，簡稱原子吸收法，是測定痕量和超痕量金屬元素的有效方法，它的測量對象是呈原子化狀態(tài)的金屬元素和少量非金屬元素.1955年澳大利亞物理學家瓦爾西(Walsh)發(fā)表的論文“原子吸收光譜法在分析化學中的應用”，為原子吸收光譜分析法的快速發(fā)展奠定了基礎.目前，它可測定70多種元素，而且測定準確、快速、靈敏、選擇性好，抗干擾能力強，儀器設備簡單，操作方便，在化工、生物、環(huán)境等領域具有廣泛的應用.

1 原子吸收光譜的基本原理

原子吸收光譜法是基于試樣蒸氣相中待測元素的基態(tài)原子對光源發(fā)出的該原子的特征譜線的吸收作用來進行元素的定量分析.定量分析的依據符合比耳定律(A=k'c)，即，在一定實驗條件下，吸光度與濃度成正比的關系.

2 原子吸收光譜分析的定量方法

常用定量分析方法有：標準曲線法、標準加入法.

2.1 標準曲線法

用標準物質配制一組合適的標準溶液，有低濃度到高濃度一次測定標準溶液的吸光度Ai(i=1,2,3,4,5…)為縱坐標，待測元素的濃度cj(j=1,2,3,4,5…)為橫坐標，繪制A-c標準曲線.同樣的測定條件下，測定待測試樣試液的吸光度值Ax，由標準曲線求得待測試樣溶液中被測元素的濃度cx.從測光誤差的角度考慮，吸光度在0.1-0.5之間測光誤差較小，因此，應該這樣來選擇標準曲線的濃度范圍，使之產生的吸光度位于0.1-0.5之間.為了保證測定結果的準確性，標準溶液的組成應盡可能接近樣品溶液的組成.

2.2 標準加入法

當樣品中被測元素成分很少，基體成分復雜，難于配制與樣品組成相似的標準溶液時，可采用標準加入法，它可以自動進行基體匹配，補償樣品的物理和化學干擾，提高測定的準確度.

先測定一定體積試液（cx）的吸光度Ax，然后在該試液中加入一定量的與未知試液濃度相近標準溶液，其濃度為Cs，測得的吸光度為A，則Ax=k'cx；A=k'(cx+cs).取若干份體積相同的試液(cX)，依次按比例加入不同量的待測物的標準溶液(c0)，定容后濃度依次為：cX，cX+c0，cX+2c0，cX+3c0，cX+4c0…，分別測得吸光度為：AX，A1，A2，A3，A4….以 A 對濃度 c 做圖得一直線，圖中cX點即待測溶液濃度.

3 原子吸收光譜法在環(huán)境分析中的應用

環(huán)境分析研究的對象是環(huán)境中的化學物質，其成分復雜、種類繁多、含量低且穩(wěn)定性差.原子吸收光譜法是一種較成熟的分析方法，主要用于測定各類樣品中的微痕量金屬元素.

3.1 水質分析

對于污水、礦泉水等水體無機物及有機物比較多，情況復雜，一般采用萃取法、離子交換法等分離技術與校準加入法配合使用，主要測定水體中的鉛、銅、鉻、鎘和汞等金屬.馬曉國等分散液液微萃取-石墨爐原子吸收光譜法測定環(huán)境水樣中的痕量鎘，實驗表明，該方法具有靈敏、準確、快速、環(huán)保的特點，是一種分析水樣中痕量鎘的較好方法.原子吸收法還可以進行元素的形態(tài)和價態(tài)分析，如用冷原子吸收法可分別測定河水中的有機汞和無機汞；采用砷化氫發(fā)生器系統(tǒng)，用原子吸收法可分別測定環(huán)境水樣中的價態(tài)砷，等.

3.2 土壤及沉積物

利用火焰原子吸收光譜法可以直接測定土壤中的鉬.用微波消解-原子吸收光度法測定土壤和近海沉積物標準物質中的鉻、鉛、鎘等重金屬.況輝等微波消解-原子吸收分光光度法測定土壤中的Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和 Ni，實驗結果表明，該方法在分析土壤標準樣品中上述六種元素時，除個別樣品中的個別元素外，測定結果與保證值基本符合，且重復性好，適合于土壤中金屬元素的例行分析和研究.葉訚等關于大學校園土壤中重金屬污染研究，采用了微波消解、火焰原子吸收分光光度法對土樣中Cu,Zn,Pb,Cr四種重金屬的含量進行了測定.景麗潔等采用微波消解法預處理待測土壤,火焰原子吸收分光光度法測定污染土壤消解液中的鋅、銅、鉛、鎘、鉻5種重金屬，實驗表明，該方法簡便、靈敏、準確，適用于污染土壤中重金屬含量的測定.

3.3 大氣及顆粒物

利用原子吸收法測定大氣或飄塵中的微量元素時，需要采用大氣采樣器，然后根據具體測定的元素選擇消解體系和基本改進劑.目前，原子吸收法已用于分析環(huán)境空氣、工業(yè)廢氣及大氣顆粒物中的汞、銅、鎘等重金屬元素，且結果準確度和精確度較高.婁濤等原子吸收光譜法測定大氣顆粒物中的重金屬，實驗結果表明：采用HNO3-HClO4消解體系，操作方便，樣品消解較完全；結果的準確度和精密度較高.葉謙輝等用透射電鏡和火焰原子吸收法分析大氣總懸浮顆粒物，用火焰原子吸收法測定其水溶性常規(guī)元素K、Na、Ca和Mg，測定結果的相對標準偏差為0.6%-2.1%(n=6).肖美麗等石墨爐原子吸收分光光度法測定大氣顆粒物中的鎘，測定結果的相對標準偏差為2.1%-7.5%，檢出限為0.366μg/L，該方法適用于大氣和固定污染源排氣中鎘的測定.

4 存在的不足及發(fā)展趨勢

目前，原子吸收光譜法已成為一種比較成熟的儀器分析方法，但現階段還存在不足之處，主要表現為：(1)不能多元素同時分析.測定元素不同，必須更換光源燈；(2)還不能測定共振線處于真空紫外區(qū)域的元素，如磷、硫等；(3)標準工作曲線的線性范圍窄，在高背景低含量樣品測定中，精密度下降.就存在的問題，近年來國內外很多專家也在致力于研究新技術以提高測定的靈敏度，如激光在原子吸收分析方面的應用，用可調諧激光代替空心陰極燈光源，通過激光使樣品原子化.這種方法的應用將為微區(qū)和薄膜分析提供新手段、為難熔元素的原子化提供了新方法.塞曼效應的應用，使得能在很高的背景下也能順利地實現測定.新方法的建立和應用，將讓原子吸收光譜法取得更迅速的發(fā)展和更廣泛的應用.

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