電感耦合等離子體發(fā)射光譜法在化學(xué)分析中的應(yīng)用

崔天龍

摘 要：本文首先闡述了化學(xué)分析中電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的特征，分析了其在電力生產(chǎn)中的應(yīng)用，總結(jié)了電感耦合等離子體發(fā)射光譜法對(duì)于電力生產(chǎn)的作用。旨在保證電力生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性。

關(guān)鍵詞：電感耦合；等離子體發(fā)射；光譜法；化學(xué)分析；運(yùn)用

一、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法運(yùn)用到化學(xué)分析中的特征

電感耦合等離子原子發(fā)射光譜儀是電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的具體分析儀器之一，電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀具有以下優(yōu)點(diǎn)：同時(shí)測(cè)定多種元素、寬廣的線性范圍、較高的準(zhǔn)確度和較低的檢出限等。與其它分析方法相比，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法在化學(xué)分析中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，在化學(xué)分析中運(yùn)用較為普遍，在高端分析領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，此方法能夠測(cè)定70多種元素。電感耦合等離子體發(fā)射光譜法具有以下特征：

1）分析精度高。電感耦合等離子體發(fā)射光譜法運(yùn)用到化學(xué)分析中，能夠?qū)υ睾繑?shù)量級(jí)達(dá)到10-9的元素進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，零點(diǎn)幾u(yù)g/L是很多常見(jiàn)元素的方法檢出限，此方法具有非常高的分析精度，能夠同時(shí)測(cè)定含量高低不同的元素，特別是一些對(duì)低含量元素具有較高的精度要求的項(xiàng)目，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法能夠快捷準(zhǔn)確的進(jìn)行測(cè)定。

2）樣品范圍廣。電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀對(duì)于氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)樣品的檢測(cè)，是通過(guò)電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀直接進(jìn)行分析的。實(shí)踐中，溶液霧化法是運(yùn)用最廣泛的方法，可對(duì)鉛、鉻、鎘、汞等70多種元素進(jìn)行測(cè)定，例如粉煤灰，在固態(tài)時(shí)對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，用液態(tài)替代其固態(tài)的形態(tài)，一次進(jìn)樣，能夠?qū)ΤＡ恐械拟}、鋁、鐵等元素進(jìn)行測(cè)定，并且對(duì)微量的鉬、釩等進(jìn)行測(cè)定。檢測(cè)時(shí)可取得同一溶液中不同元素痕量、微量、常量等不同濃度的數(shù)據(jù)。但是由于固態(tài)樣品局限性的存在，如樣品不穩(wěn)定、所需附件要求較特殊等；我們通常聯(lián)合運(yùn)用氫化物、質(zhì)譜發(fā)生裝置進(jìn)行測(cè)定。溶液霧化法的原理是樣品通過(guò)氣動(dòng)霧化去溶裝置霧化去溶后從炬管的中心管道引入，經(jīng)等離子體火焰離子化后，引入檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用儀器自帶軟件導(dǎo)出后處理分析。

3）動(dòng)態(tài)線性范圍寬。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀比一般精密分析儀器的線性范圍寬，不同儀器對(duì)儀器的測(cè)定濃度區(qū)間有著明確的規(guī)定（同一種儀器由不同的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)或不同儀器之間的測(cè)定濃度存在一定的差異）。如果待測(cè)元素的濃度過(guò)低或過(guò)高，就需要對(duì)其進(jìn)行化學(xué)處理，或?qū)ζ溥M(jìn)行濃縮富集或稀釋?zhuān)勾郎y(cè)濃度保持在線性范圍內(nèi)。如同時(shí)測(cè)定樣品中的微量級(jí)元素和常量級(jí)元素時(shí)，會(huì)增加分析的難度和工作量，并且測(cè)定的結(jié)果與實(shí)際之間存在少許誤差。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀可檢測(cè)數(shù)量級(jí)相差106的不同元素的含量，動(dòng)態(tài)線性范圍大，既在測(cè)定進(jìn)行中，能夠同時(shí)測(cè)定百分含量級(jí)和10-9級(jí)濃度的元素，減少了對(duì)不同濃度的元素進(jìn)行測(cè)定時(shí)所需的濃縮富集或稀釋?zhuān)诘秃吭氐臏y(cè)定，使得測(cè)定的速度提高，并有效的控制和減少了處理過(guò)程中產(chǎn)生誤差的情況。

4）同時(shí)測(cè)定多種元素。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的顯著特點(diǎn)就是多種元素同時(shí)測(cè)定。無(wú)論以哪種物理狀態(tài)存在的物質(zhì)，都是由復(fù)雜的化學(xué)成分構(gòu)成，其中主量元素濃度較高，其它元素也會(huì)在物質(zhì)中存在，金屬元素和非金屬元素在測(cè)試樣品物質(zhì)中同存。在進(jìn)行元素測(cè)定時(shí)，原子吸收光譜法、化學(xué)分析等方法只能單個(gè)元素逐一測(cè)定，而電感耦合等離子體發(fā)射光譜法能夠?qū)τ诙喾N元素同時(shí)進(jìn)行測(cè)定，既金屬元素鈣、鋁、鐵能夠測(cè)定，非金屬元素氯、磷、硫等也能夠同時(shí)測(cè)定，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法與原子吸收光譜法等分析方法相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)和特征。

5）定量和半定量分析。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀在對(duì)未知樣品進(jìn)行測(cè)定時(shí)，比對(duì)元素譜線建立了豐富的標(biāo)準(zhǔn)譜線庫(kù)，形成樣品中所有譜線的“指紋照片”，通過(guò)計(jì)算機(jī)在譜線庫(kù)內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)檢索，確定半定量的分析結(jié)果。半定量分析優(yōu)勢(shì)在于不需要非常準(zhǔn)確的結(jié)果，其分析處理具有很好的精密度，能夠在快速判斷事故中具有明顯的作用，具有一定的實(shí)用性。

二、化學(xué)分析在中等離子體發(fā)射光譜法的應(yīng)用

實(shí)踐表明在具有較高的精度要求、較寬含量范圍要求的技術(shù)領(lǐng)域，由于電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的優(yōu)勢(shì)，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法被廣泛的應(yīng)用在食品、醫(yī)藥、化妝品、衛(wèi)生等不同領(lǐng)域。在化學(xué)分析中過(guò)程中，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法發(fā)揮了重要的作用。

1）土壤、植物、污泥等分析中的應(yīng)用。

汞、鉛、鉻以及砷等重金屬或類(lèi)金屬元素在污染土壤中大量存在，并且其中還包含一些具有一定毒性的元素如鋅、銅、鎳等，由于污泥、大氣沉降、廢水、農(nóng)藥等導(dǎo)致了土壤中含有鋅、銅、鎳等元素出現(xiàn)。電感耦合等離子發(fā)射光譜法能夠?qū)Νh(huán)境樣品中的地表水，工業(yè)廢水，生活污水，底泥，土壤中的元素進(jìn)行檢測(cè)，以亟從源頭上對(duì)這些污染情況進(jìn)行了解和控制，為相關(guān)技術(shù)人員對(duì)污染途徑的確定提供必要的數(shù)據(jù)支撐，從而對(duì)于污染的擴(kuò)大化進(jìn)行有效的控制。

運(yùn)用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法可以對(duì)城市污水、污泥等低限值要求的樣品進(jìn)行檢測(cè)。例如相關(guān)技術(shù)人員在對(duì)城市污水處理廠中污泥鉛、鎘、鉻含量進(jìn)行測(cè)定，鉛、鎘、鉻的檢出限分別是0.0469、0.0215、0.0038mg·kg - 1，加標(biāo)回收率能夠做到92%～101%。

2）飛灰和大氣分析中的應(yīng)用。

由于大氣中漂浮的顆粒物上會(huì)附著一些重金屬，隨著干濕沉降，會(huì)在地面水體和土壤中富集，并被植物吸收，對(duì)人類(lèi)和動(dòng)物產(chǎn)生危害。在城市里，空氣中鉛的含量會(huì)對(duì)兒童生長(zhǎng)造成影響；在進(jìn)行噴漆、電鍍、焊接作業(yè)時(shí)，空氣中的重金屬含量會(huì)持續(xù)升高，對(duì)相關(guān)工作人員的健康造成影響。準(zhǔn)確測(cè)定重金屬元素在環(huán)境中的含量，對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，能夠更好的保障人類(lèi)的生活質(zhì)量。

相關(guān)工作人員能夠準(zhǔn)確的對(duì)工作環(huán)境中的錳、銅、鋅的含量進(jìn)行測(cè)定，其線性相關(guān)的系數(shù)大于0.9992， 錳、銅、鋅的方法檢出限分別為0.118，0.105，0.500mg·L-1。

三、總結(jié)

綜上所述，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法的運(yùn)用，能夠有效提升化學(xué)分析工作的精度和速度，擴(kuò)大其工作的范圍，能夠?yàn)殡娏ιa(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性提供有力的保障。

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