火焰原子吸收分光光度法测定锌精度对比分析

张 进

（陕西省商洛水文水资源勘测局，陕西 商洛 726000）

0 前言

火焰原子吸收分光光度法用于水质中铜、锌、铅、镉等的测定，具有操作简便、适用性广、分析时效性强、分析质量可靠。火焰原子吸收分光光度计TAS-990 Super自2015年1月购置以来在商洛水环境检测中心已运行五年，在测定铁、锰过程发现吸收峰值在±0.004左右波动。现通过测定国家标准物质锌为例，进行高低浓度样品测定数据分析比较，探讨该仪器在锌测定过程中的精密性、准确性，并对仪器的正确使用、维护保养提供建议。验证该仪器测定锌时的运行状态与测定值的可靠性。

1 执行标准

1.1 执行标准

《水质铜、锌、铅、镉的测定 原子吸收分分光光度法》（GB 7475-87）（以下简称 87标准）。

1.2 适用范围

本标准适用于地表水、地下水、废水中的铜、锌、铅、镉的测定。本标准的方法检出限为0.05 mg/L，测定范围为0.05 mg/L～1 mg/L。

1.3 干扰

地下水和地表水中的共存离子化合物在常见浓度下不干扰测定。但当铁的含量超过100 mg/L时，抑制锌的吸收。当样品中含量很高，特征谱线波长又低于350 nm时，可能出现非特征吸收。如高浓度的钙应产生背景吸收，使铅的测定结果偏高。

1.4 需要的化学试剂

硝酸：ρ（HNO3）=1.42 g/mL，优级纯；高氯酸：ρ（HCLO4）=1.67 g/mL，优级纯；燃料：乙炔，纯度不低于99.9%，优级纯；1+1硝酸溶液；中间标准溶液10.00 mg/L。

2 实验分析方法工作原理

火焰原子吸收分光光度法是将待测元素的分析溶液经喷雾器雾化后在燃烧器的高温下进行试样原子化，使其解离为基态原子，并利用不同金属离子基态原子，只能吸收各自的其一特征能量辐射的特性，选择相应的锐线光源的空心阴极灯。发射出待测元素的特征波长的光辐射源，穿过上述原子化器中的原子蒸气。让该波长的光波原子蒸气中，待测元素的基态原子所吸收。然后经过单色器光栅将其他非特征辐射线分离掉，并根据郎伯－比尔定律测其吸光率。使用工作曲线法或标准加入法求出待测元素的含量。因此仪器的实验条件和参数的适当选择直接影响着测定的灵敏度、精密度，并和消除干扰等有关。见图1。

图1 火焰原子吸收分光光度法原理图

按照TAS-990型原子吸收分光光度计使用说明和仪器性能。对空心阴极灯的灯电流，空气流量乙炔流量，狭缝，光电倍增管负高压，以及燃烧器长度，高度等都预先进行实验，确定出相对应的条件。

3 试验分析过程

3.1 分析准备

3.1.1 样品的配制

分别取高浓度和低浓度标准样品10 mL用1%的稀硝酸稀释至500 mL备用。

3.1.2 溶液的配制

S1=0.05 mg/L（0.5 mL标准溶液用取样器冲洗液稀释至100mL）

S2=0.10 mg/L（1.00 mL标准溶液用取样器冲洗液稀释至100 mL）

S3=0.30 mg/L（3.00 mL标准溶液用取样器冲洗液稀释至100 mL）

S4=0.50 mg/L（5.00 mL标准溶液用取样器冲洗液稀释至100 mL）

S5=1.00 mg/L（10.00 mL标准溶液用取样器冲洗液稀释至100mL）

3.2 标准曲线和样品的测定

3.2.1 标准曲线的要求

87标准要求，测定的标准工作曲线相关系数应大于0.9990，否则应查明原因并重新测定标准曲线。斜率多次测定相对偏差不应大于10%，否则应找明原因，排除人为、环境等因素对本次测定的干扰。

3.2.2 标准曲线的测定

使用 0.05 mg/L、0.10 mg/L、0.30 mg/L、0.50 mg/L、1.00 mg/L、锌标准标准系列绘制标准曲线，共测定4次。

3.2.3 标准样品的测定

本实验共分为4个完整的分析过程，每个分析过程分别测定低浓度和高浓度标准样品6次。

4 数据分析

仪器条件控制本次火焰原子吸收分光度法对比分析4批次测量过程仪器设置条件控制一致，详细信息见图2、表1～表3。

表1 测定条件表

表2 标准曲线测定统计表

表3 相关系数、斜率、截距统计表

图2 标准曲线图

4.1 相关系数

根据表3的数据可见4次测定的相关系数分别为0.99943、0.99950、0.99972、0.99980，均优于仪器分析对相关系数＞0.9990的要求。

4.2 斜率

根据表2的数据可求出四次测定测相对偏差分别为0.4%、0.3%、0.1%、0.9%，均优于仪器分析对斜率多次测定相对偏差不大于10%的要求。

4.3 标准样品测定误差（准确度）分析

此次比对分析中高浓度于低浓度的2个样品的4个完整的分析过程的检测数据见表3检测值。

标准物质160968的标准值是0.381±0.016 mg/L，标准物质160969的标准值是0.518±0.021 mg/L，根据每个样品分四个批次，每次测定6组数据见表4，根据测定数据可计算出测定误差，结果见表4绝对误差。

每次测定的标准样品的相对误差根据下式计算：

式中：RE为相对误差；E为绝对误差；XT为标准值；

表4 标准样品测定值分析计算表

由表3统计数据可以看出此次看出标准样品的检测值误差均在±3%以内。高浓度标准样品检测值相对稳定，最大偏差绝对值为0.009 mg/L，相对偏差2.36%，最小偏差绝对值0.000 mg/L，相对偏差-0.2%，低浓度标准样品检测值偏差较大，最大偏差绝对值0.10 mg/L，相对偏差-4.4%，最小偏差0.003 mg/L，相对偏差1.2%，依据《水环境监测规范》（SL 219-2013）附录A分析精密度和准确度允许误差≤10%(微量)的要求可知此次比对分析实验数据均在质控范围内。

据表4数据可绘制两幅质控图，分别为高浓度质控图（图3）和低浓度质控图（图4）。

图3 高浓度样品质控图

图4 低浓度点质控图

由质控图可以看出标准样品的检测值围绕在真值附近上下浮动，但都在标样上限与下限范围内，说明本次比对分析结果合理，可靠，未出现偏离。

5 结论与建议

5.1 结论

从本次分析试验数据可知，本方法测定锌的标准物的曲线斜率、相关系数均优于相关要求，测定样品结果稳定可靠，可以得到可信度高的水质样品测定结果。以此说明该仪器在商洛水环境监测中心运行稳定，测定数据准确可靠。

5.2 建议

（1）试验开始前调整好燃烧器位置，使元素灯光线轴处于燃烧缝正上方位置，确保光路正好通过燃烧缝中心，调节好载气量在(1200～1800)mL/min；

（2）要控制样品和试剂的保存温度及仪器室的温度，样品温度必须控制在20℃～25℃，分析时的反应温度适宜；

（3）要定期维护仪器，每2～3个月清理燃烧缝上的结晶物、废液管中水封是否合格、排风设备的排风量是否过大清洗管路，更换老化的管路，以保证数据的准确性。