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原子吸收分析法在中水处理中的应用
作者:  浏览量:145  发布时间:2017-08-01 03:10:19

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一、背景介绍

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。


二、原子吸收分析方法的原理及特点

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,通常是第一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。


1、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。


2、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。


三、原子吸收分析最佳条件的选择

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。


2、灯电流的选择

电流的选择也会影响到谱线的灵敏度,现阶段使用最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。


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、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。


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。


四、应用范围

目前原子吸收已成为金属元素分析的最为有力工具之一,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。


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。


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。


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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