浅谈原子荧光技术在水环境检测中的应用论文_罗贤慧

浅谈原子荧光技术在水环境检测中的应用论文_罗贤慧

摘要:目前,在我国的食品检测、环境检测以及水质分析等方面的卫生防疫系统中,重要的检测元素就是汞元素和砷元素。作为光谱分析技术应用的重要形态,原子荧光技术具有化学蒸汽分离和非色散光学系统等特征,其能有效地检测出水环境中的微量砷、硒、锡、汞、铋等元素。本文结合原子荧光技术在水环境检测中的应用实际,在阐述原子荧光技术原理的基础上,就其技术应用类型和特点进行分析,并指出原子荧光技术在水环境检测中的具体操作方法。其目的是提升原子荧光技术的应用水平,有效保证水环境检测质量和人们用水安全。希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。

关键词:原子荧光技术;水环境检测;微量元素;光谱分析法

引言

目前人们对于饮水以及饮食方面的安全需求,不仅仅只要求食物卫生干净,对于水资源中是否具有过高的有害物质,以及食品中所含成分比例都有着较高的关注,所以在检测饮用水中砷含量和汞含量是目前相关检测部门的重要检测内容。其中,原子荧光检测技术在同时检测砷含量和汞含量方面具有较大的效果,其不仅可以检测水资源中的砷含量和汞含量,对于使用大米以及土壤中的砷含量和汞含量是否超标,也能够得出较为准确的答案,这对人们的身体健康和生活健康带来了一定的保证。

1原子荧光技术的基本原理

原子荧光技术的基本原理是原子荧光技术是光谱分析技术应用的基本形态,同时也是水环境微量元素检查的主要手段。从本质上讲,原子荧光技术是原子发射光谱和原子吸收光谱分析技术的进一步延伸,在原子荧光技术支撑下,气态的自由原子会吸收光源的特征辐射,并使得原子外层电子发生跃迁变化。通常,先跃迁到较高能级再返回原有基态是原子外层电子跃迁变化的主要特征。现阶段,国外进行了原子荧光技术的进一步研究,并在原子荧光技术的基础上,进行了氢化物发生与原子荧光光谱分析技术的结合,这使得原子荧光技术的应用范围更广,原子荧光技术在化学、物理、环境科学等领域获得了广泛应用。从应用过程来看,氢化物发生-原子荧光光谱法在当前环境科学领域的应用较为广泛,尤其在水环境检测中,其能有效地实现砷、硒、锡、汞、铋等微量元素的检测。具体而言,该检测方式以硼氢化钾或钠作为还原剂,然后将还原剂投入到酸化过的样品溶液,此时,溶液中需要分析的微量元素会发生还原反应,并转化为挥发性共价气态氢化物。当这些共价气态氢化物导入到原子化器中时,利用氩氢火焰即可使其进一步转变为基态原子。基态原子吸收光源能量后会发生跃迁变化,并且荧光光源的强度和测元素的浓度呈正相关。测量实践中,人们只需要观测荧光光源的强度值,即可实现水环境中微量元素的有效检测。

2原子荧光检测技术的特点

原子荧光检测技术的特点是在通过原子荧光检测技术检测砷元素和汞元素的时候,可以不受外界其他因素的干扰,而且相关操作人员在进行技术实践的时候能够更加简单快捷,并且保证检测结果更加准确。该技术的不断发展是我国目前检测技术方面的重大成就,通过原子荧光检测技术可以将以上特点融合在一起,并且能够同时检测汞元素和砷元素含量,与传统单纯检测砷元素和单纯检测汞元素含量的技术相比,该种技术更加简单方便,在检测的过程当中也能够保持较高的灵敏度,所以得出的检测结果也更加精准。

3原子荧光技术在水环境检测中的应用要点

3.1原子荧光技术的应用方法

原子荧光技术的应用方法是水环境质量检测过程中,原子荧光光谱法是原子荧光技术应用的关键所在。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆就检测应用过程而言,原子荧光光谱法综合了发射光谱法和收光谱法,然后利用激发光源照射被检测物质,使得检测试液的原子保持在活跃激发状态并发出原子荧光。试验期间,若水中含有易挥发的微量元素,则这些微量元素会与还原剂发生作用,并产生共价氢化物。检测实践中,人们只要在相应仪器的支撑下,将共价氢化物原子化,即可实现原子荧光技术的检测操作,并准确地把控水试样中的微量元素含量,提升水环境检测质量。

3.2原子荧光技术的应用步骤

原子荧光技术的应用步骤是利用原子荧光技术进行水环境质量检测时,试验步骤的规范程度会直接影响原子荧光技术的应用水平和微量元素检测精度。因此,在原子荧光技术水环境质量检测中,试验人员应注重以下步骤的严格规范。其一,进行试验试剂和标准溶液的规范选择,通常,人们需要准备氢氧化钠溶液、水、盐酸以及硼氢化钾溶液等原子荧光技术试剂或溶液。其二,准备原子荧光光度计和玻璃器皿等试验器材,并对原子荧光光度计进行校正处理,确保设备使用的规范性。其三,试液配制是原子荧光技术检测应用的关键。譬如,就砷标准溶液而言,其应在标准液的基础上,分不同容量加入混合溶液,然后利用盐酸溶液对混合液进行滴定处理,盐酸溶液的浓度需保持在12%左右。当溶液搅拌均匀后,需静置15min以上,然后进行原子荧光光谱测定。

3.2原子荧光光度法在水环境中检测重金属的应用

原子荧光光度法在水环境中检测重金属的应用主要是原子荧光光度法是在水环境重金属检测中最常用的识别方法,这种方法在还原水样本中的物质时有着比较特殊的方式,能够将样本中的物质转化成汽态原子形式。原子荧光的波长在可见区波长和紫外光波长之间,当外围原子处于汽态形式时会充分的吸收能量,这时电子将会逐渐的进入到高能状态。可是在这个状态下停留的时间较为短暂,之后会逐渐的进入到低能状态。检测的样本会在原子发生变化的时候同时发生荧光现象,检测人员可以通过对荧光的波长特征展开识别以判断检测样本中的重金属浓度。在原子荧光检测中,若是荧光线波长和激发线的波长相同时,就会被称作共振荧光。

3.3原子荧光光度计故障排查

原子荧光光度计故障排查主要表现在:在使用原子荧光光度计进行土壤砷元素检测的时候,所发挥的荧光强度比较低,而且土壤内部砷元素的浓度变化,也不会影响原子荧光光度计自身的荧光强度,这样就直接导致了荧光强度在空白时以及在标准下浓度时所表现的情况是相同的。根据原子荧光光度计使用的标准来看,该项根据发生的主要障碍主要是在原子化系统记录系统,荧光检测仪器内部,氢化物发生系统以及电子线路方面。所以在进行荧光检测器原子化系统排查工作的时候,必须要对原子荧光技术检测新元素过程当中有可能在检测过程中产生的氢化物情况进行重点关注。所以检测的过程当中,必须要提供相应的原子化温度,原子化温度的主要来源是由氩氢火焰提供的,其中的炉丝不仅有点燃火焰的作用,还能够保持炉体自身原有的温度,即使在供电电压比较低的情况下,也能够进行火焰点燃,但是由于炉体自身的温度比较低就会导致原子化效率,最终,所呈现出来的荧光强度也比较弱,基态原子生成不足,所以在进行原子荧光光度计使用的过程当中,必须要保证原子化温度达到一定的程度下再进行检测。

结语

总之,原子荧光具有较为简单的光学系统,而且具有较宽的线性范围,检出限低,测定精确度高,测定过程中不会受到其他因素干扰,而且便于操作,在测定地球化学样品中发挥着非常重要的作用。

参考文献

[1]原子荧光光谱法测定水系沉积物中的砷[J].黄慧珍.广州化工.2013(13).

[2]金属元素对原子荧光法测定砷的干扰研究[J].张瑜龙,皮宁宁,余海.环境污染与防治.2013(03).

论文作者:罗贤慧

论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷17期

论文发表时间:2019/11/29

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