原子吸收光谱法测定水样中铝的含量
摘 要：本文就原子吸收光谱法测定水样中铝的含量进行了探讨，结合了一系列具体的实验研究，详细介绍了实验所用的材料及方法，并针对实验研究所得的结果作了阐述和讨论，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
1引言
所谓的原子吸收光谱法，就是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析方法，是一种测量特定气态原子对光辐射的吸收的方法。由于此种方法主要适用样品中微量及痕量组分分析，所以在水样中测定铝含量时，原子吸收光谱法得到了普遍的应用。本文就原子吸收光谱法测定水样中铝的含量进行了探讨，相信对原子吸收光谱法的推广应用具有一定的促进作用。
2材料与方法
2.1主要仪器与工作条件
AA670型原子吸收分光光度计；铜空心阴极灯；PHS-3C型pH计；ML24-4型电热板；电热恒温水槽；玻璃器皿先用去污剂洗净后再用硝酸（1+1）浸泡过夜，用前以纯水冲洗干净方可使用。
铜元素灯，波长324.8nm，灯电流3.0mA，狭缝0.5nm，燃烧器高度6.0mm，乙炔流量1.8L/min，空气压力0.25Mpa。
2.2主要试剂及材料
铝标准贮备液（1.000mg/mL）；铝标准使用液（10μg/mL）；0.1mg/mL铜溶液；Cu（Ⅱ）-EDTA溶液；上述溶液配制。0.1%PAN乙醇溶液；95%乙醇；三氯甲烷；0.1%甲基红乙醇溶液；2%硼酸溶液；5%抗坏血酸溶液；硝酸（优级纯）；氨水；试剂除特别注明外均为分析纯，水为二次蒸馏水。试验用离子储备液按GB/T602-2002配制。
2.3实验方法
样品预处理：取水样100mL于250mL烧杯中，加入HNO35mL，置于电热板上消解，待溶液约剩10mL时，加入2%硼酸溶液5mL，继续消解，蒸至近干。取下稍冷，加入5%抗坏血酸10mL，转至100mL容量瓶中，用水定容。
试液的制备与测定：准确移取试样0.5～30mL（使Al3+[50μg）于50mL比色管中，加入1滴甲基红指示剂，用（1+1）氨水调至刚刚变黄，然后依次加入pH4.5的HAc-NaAc缓冲液5mL，95%乙醇6mL，0.1%PAN溶液1mL，摇匀。准确加入Cu（Ⅱ）-EDTA溶液5mL，用水定容至刻度，摇匀。在约80℃水浴中加热10min，冷却至室温，用10ml三氯甲烷萃取1min，静置分层，用原子吸收分光光度计测定水相中铜的吸光度，从校准曲线上查得样品中铝的的微克数，根据取样体积计算样品中铝含量（mg/L）。
校准曲线的绘制：于7支50mL比色管中，加入铝标准使用液0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL，以下操作同试液制备。按试液的测定条件测其吸光度，并绘制铜的吸光度-铝的量（μg）曲线。
3结果与讨论
3.1酸度的影响
配制系列浓度的铝标准溶液，仅改变醋酸-醋酸钠缓冲体系的pH值，按分析方法进行交换反应，并测水相中铜的吸光度值，制作铜的吸光度-铝的量（μg）曲线。结果表明，酸度范围在pH3.8～5.0时曲线呈直线，若pH>5.0或pH<3.8曲线均不呈直线，说明定量交换时适宜酸度范围是pH3.8～5.0，故选择pH4.5。
3.2干扰及消除
水和废水中各种离子含量复杂多变，离子对试验的干扰是本文关注的对象，试验结果，Cu2+、Ni2+对试验干扰严重，但在加入Cu（Ⅱ）-EDTA前，先加入PAN，则1.0mg/L的Cu2+和0.1Ni2+对试验无干扰。Fe3+干扰严重，加入抗坏血酸可使Fe3+还原为Fe2+，从而消除干扰。F-对测定亦有干扰，加入硼酸可消除。2.5mg/L的Cr6+对试验稍有干扰，但一般水和废水中六价铬含量远低于这一浓度（地表水V类水质标准限值为六价铬[0.1mg/L）。其它离子方面，制备0.4mg/L的铝溶液，当相对误差在±5%的范围内，共存离子的允许量（mg/L）为：K+（200），Na+（200），Ca2+（40），Mg2+（40），Fe2+（5），Zn2+（1），Mn2+（1），Cl-（20），NO-3（20），SO2-4（20）。自然水和废水（地表水和地下水）中上述离子的含量一般均小于允许量，废水经过稀释后，上述离子的含量亦小于允许量，所以，上述离子的存在，不影响测定。
3.3工作曲线与检出限
配制0.0～1.0mg/L铝的标准溶液系列，按实验方法操作测定其吸光度，并对数据进行回归分析，其回归方程为Conc=-465.42Abs+107.61，相关系数r=-0.9980，线性范围为0.1～1.0mg/L。对空白溶液进行连续20次测量其吸光度值，以3R/S计算，本方法的检出限为0.02mg/L。
3.4方法检测范围
试验中铝的线性范围为0.1～1.0mg/L，但实际测定水和废水的浓度范围较宽。当水样中含铝低于0.1mg/L时，样品制备可不经过定容这个步骤，如将100mL水样消化完成后，全部用于试液制备，则最低可检测含铝0.05mg/L的水样；当水样含铝浓度较高，试液制备时可少量分取，如取0.5mL，则最高可检测含铝100mg/L的水样。因此，本方法适宜检测水和废水中铝浓度的范围为0.05～100mg/L。
3.5试验注意事项
本试验需注意三方面的问题：一是样品消解到最后时，应当将酸尽量赶掉，否则在下一步调酸度时会因加入的氮水太多，使体积增大，超出50mL刻度线；二是试液制备时需使用刻度线和塞之间空间较大的比色管，以便于充分萃取；三是待样品分层后测定水相中铜，此时注意火焰原子吸收的进样吸管不要接触有机相（下层），应与有机相保持2cm以上的距离。
4结论
本方法采用络合物交换反应间接原子吸收法通过测定Cu达到定量测定铝，方法虽然操作复杂，但灵敏度高、检测的浓度范围宽、稳定性好，其检出限0.02mg/L，适宜测定范围0.05～100mg/L，精密度达到（RSD）8%以内，对于水和废水中铝检测，应用前景非常广阔。
5 结语
综上所述，在测定水样中痕量元素的含量时，原子吸收光谱法因其独特的优异性而得到了普遍的应用。本文就原子吸收光谱法测定水样中铝的含量进行了探讨，相信能对原子吸收光谱法在痕量元素测定中的应用起到推广的作用。
参考文献
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