原子熒光檢測技術及其不確定性分析

1原子熒光檢測技術原理簡析　　在酸性的條件下，化合價(jia) 為(wei) 三價(jia) 的砷元素和化合價(jia) 為(wei) 二價(jia) 的汞元素被硼氫化鉀還原成砷化氫，氫氣和氬氣在特製的點火裝置作用下形成氬氫火焰，從(cong) 而使待測元素原子化。在元素砷和元素汞特製空心陰極燈的激化下，砷原子與(yu) 汞原子從(cong) 基態被激發直至高能態，在高能態回到基態的時候，發射出特征波長的原子熒光，其熒光強度在一定的範圍內(nei) 元素砷與(yu) 元素汞的含量成正比。2原子熒光檢測技術的重要性　　水資源與(yu) 土壤資源是與(yu) 人類生活密切相關(guan) 的，我們(men) 賴以為(wei) 生的水稻生長是否健康安全絕大部分因素則取決(jue) 於(yu) 以上兩(liang) 種資源的安全程度。砷元素廣泛的存在於(yu) 自然界當中，並且具有強金屬性。從(cong) 化學的角度上看，砷元素的毒性及其低，其中化合價(jia) 為(wei) 三價(jia) 的砷化物，其毒性要比化合價(jia) 為(wei) 五價(jia) 的砷化物毒性更加強，。元素砷可以通過皮膚，呼吸係統及消化係統進入人體(ti) 內(nei) 部，如果砷的攝入量超過一定限度，則會(hui) 在生物體(ti) 內(nei) 累積，從(cong) 而引起慢性或急性中毒事件。其中慢性砷中毒會(hui) 引起消化係統異常，神經係統及皮膚發生病變，急性砷中毒很大可能會(hui) 直接導致死亡，並且砷元素還會(hui) 致癌。國家標準認定，汞元素在人體(ti) 內(nei) 累積到一定量時會(hui) 對人的腎髒，肝髒及神經係統產(chan) 生及其嚴(yan) 重的破壞。由此可見，砷與(yu) 汞超標對人體(ti) 的危害都是極大的，造成的損傷(shang) 也是無法挽回的。所以，一種快速，且精密的檢測設備顯得尤為(wei) 重要。3原子熒光檢測技術的不確定性分析　　原子熒光檢測技術中所產(chan) 生的不確定因素有很多，其中包括測量儀(yi) 器不夠精密、環境條件的幹擾、人員操作不當等等，從(cong) 而使實驗室間的測量結果具有可比性。在上述引起不確定性的因素當中，絕大多數都是由於(yu) 在檢測實驗操作過程中產(chan) 生的誤差所引起的，通常情況下與(yu) 方法的固有偏差無關(guan) 。　　偏差整體(ti) 控製與(yu) 影響結果方法參數的控製有著密切的關(guan) 係。同時從(cong) 各個(ge) 不確定度分量對測量不確定度大小的對比來看，含量測定不確定度的主要因素是測量試液中砷元素含量與(yu) 重複性引發的不確定度。所以，在日常測量過程中，我們(men) 必須隨時調整儀(yi) 器，保證試驗中實驗儀(yi) 器的良好性，以避免或減少以上所述的不確定度分量。　　計算不確定度分量大致可分為(wei) 隨機變化估計、回收不確定度估計、總性能研究的不確定度等。由於(yu) 稱量過程而引起的不確定度，實驗時，我們(men) 將天平的靈敏度進行調整，測量的可能值區間為(wei) 半個(ge) 區間，由誤差引起不確定度。重複稱量引起的不確定度，實驗時將砝碼放在天平上反複稱量，觀察變動性標準差引入標準不確定度。　　在使用比色管定容消化液時也可能產(chan) 生不確定度，比色管和溶液溫度與(yu) 校正時的溫度不同同樣會(hui) 引起檢測體(ti) 積的不確定度。使用比色管引起不確定度時，包括標準不確定度和相對不確定度，溫度引起的誤差不確定度與(yu) 重複測量引起的誤差不確定度。但在實驗時我們(men) 常常會(hui) 忽略稀釋對不確定度的影響。在實際使用原子熒光光度計測量時，儀(yi) 器自校準是保證其檢測質量的一項重要手段。4原子熒光光譜分析技術的應用　　經過三十年的發展，原子熒光光譜法日漸成熟，在地質、生物、水及空氣、金屬及合金、化工原料及試劑等物料分析中應用非常廣泛，發表了大量應用技術文章，雖然簡單重複他人工作的研究較多，但其中也有不少具有創新、富有特色的工作。1、地質樣品　　原子熒光光譜法zui早應用在地質樣品測試中，源於(yu) 早期我國大規模化探工作的開展。目前，土壤、岩石、水係沉積物、煤炭和各類礦石樣品中，As、Sb、Bi、Hg、Se、Gezui常用的測試方法就是原子熒光光譜法。地質樣品基體(ti) 複雜，是應用技術研究較多的領域。1.1樣品分解　　在樣品分解方麵，除傳(chuan) 統酸溶分解外，采用艾斯卡試劑(碳酸鈉和氧化鋅)作焙燒試劑，焙燒富集分離地質樣品中痕量Te、Se，使被測元素與(yu) 基體(ti) 分離，能有效地消除幹擾。堿熔分解樣品雖不常用，但是為(wei) 了節省時間，測定地質樣品中的Ge時，可以共享W、Mo、F的KOH堿熔體(ti) 係溶液，磷酸酸化後直接測定，Ge的檢出限為(wei) 0.1μg/g。另外，可采用Na2O2熔解樣品，鹽酸酸化，無需分離基體(ti) ，連續測定銻精礦中的As、Bi、Se、Sn。1.2基體(ti) 幹擾及消除　　基體(ti) 幹擾是地質樣品測試中的重要研究內(nei) 容，原子熒光光譜法的幹擾主要來源於(yu) 共存的過渡金屬、貴金屬以及能夠同時形成化學蒸氣的元素。“堿性模式”是將堿性溶液直接氫化反應，能更大程度消除過渡金屬和貴金屬的幹擾，采用堿性模式測定地質樣品中的Ge、鐵礦石中的As和多金屬礦中的Bi，效果良好。2、生物樣品　　在農(nong) 業(ye) 、食品、衛生防疫、醫藥、環境等領域生物樣品檢測中，原子熒光光譜分析發展非常迅速。生物樣品多種多樣，包括食品、中(成)藥、水產(chan) 品、植物、動物組織及代謝物，待測元素含量低、有機基體(ti) 是其主要特性。有關(guan) 有機組分幹擾原子熒光光譜法的研究報道不多，酸消解生物樣品時，如果有機基體(ti) 未被充分破壞，部分有機物以不飽和有機酸的形式殘留在消解液中，從(cong) 而可能對一些元素的測試產(chan) 生幹擾。研究證實，有機質對As、Sb、Bi、Cd的測定有明顯影響，因此，元素全量測定時必須要對有機組分進行*消解。消解方法除傳(chuan) 統敞開酸溶外，高壓罐消解法和幹灰化法也有應用，更具優(you) 勢的微波消解法更是受到青睞。3、原子熒光光度計故障排查　　原子熒光光度計在對土壤的砷元素檢測時，其熒光強度非常低，並且不會(hui) 隨著標準濃度變化而變化，標準下的濃度熒光強度基本上和空白時相同。根據原子熒光光度計的工作原理，其故障發生在熒光檢測儀(yi) 器內(nei) 、原子化係統、氫化物發生係統、氣路係統及電子線路部分的可能性極大。熒光檢測器原子化係統排查時需注意，使用原子熒光技術檢測砷元素時，檢測過程中會(hui) 產(chan) 生有關(guan) 砷的氫化物，所以檢測時必須要提供原子化溫度。原子化溫度主要是由氬氫火焰提供的，爐絲(si) 除了點燃火焰外，其自身還有保持爐體(ti) 溫度的作用，所以爐絲(si) 在供電電壓過低的情況下，雖然也能點燃火焰，但爐體(ti) 溫度過低會(hui) 導致原子化效率，導致基態原子生成不足，使熒光的強度也過低，因此檢測時必須要達到合適的原子化溫度才可進行檢測。5結束語　　總之，原子熒光光度計檢測技術本著檢測操作過程簡單快捷，方便可靠，靈敏度高，且抗幹擾能力強，檢測結果可靠等眾(zhong) 多優(you) 點已成為(wei) 全國各個(ge) 領域的常規檢測儀(yi) 器，並向著更廣闊的領域應用與(yu) 發展。