原子吸收光譜儀測定水泥品質指標

　　GB/Tl76一l996《水泥化學分析方法》中將原于吸收法列為測定水泥中氧化鎂的基準法以后，該方法己經在水泥質檢部門和許多水泥廠廣泛應用，尤其是在三峽工程中熱水泥品質指標氧化鎂的測定過程中，由于測定結果準確，速度快，在幾個實驗室同時應用原子吸收光譜儀對三峽大壩所用的中熱水泥氧化鎂的含量進行檢測。

　　原子吸收光譜儀測定水泥品質指標

　　1、原子吸收光譜儀|原子吸收光譜測定原理原于吸收光譜儀是根據比爾定律原理設計的，比耳定律是指當波長和強度一定的入射光通過光程長度固定的溶液時吸光度與溶液濃度成正比，但事實上目前儀器所提供的入射光實際上是由波長范圍較窄的光帶組成，由于物質對不同波長光的吸收程度不同，因而引起了對比耳定律的偏離，而產生誤差;另一方面，由于比耳定律的基本假設是吸收粒子是獨立的，彼此之間無相互作用，但實際上吸收粒子的相互作用是隨著濃度增大而增大，從而引起偏離比耳定律而產生誤差。要削除或削減上述兩種造成的方法誤差，就必須盡可能是單色光、所測試的樣品濃度要盡量低。

　　2、樣品制備方法和標準溶液以及實驗用試劑及容器具的選擇由于使用原于吸收光譜儀測定水泥中的一些品質指標對樣品溶液的制備要求比較嚴格，樣品處理時間比較長，而水泥質檢部門和廠家則要求測定速度越快越好，所以作者根據長期的工作經驗和水泥樣品的具體情況，制定了一種水泥原子吸收樣品處理的方法，實踐證明。該方法是切實可行的。具體方法如下：稱取約0.12g～0.14g試樣，精確至0.0001g，置于銀坩堝中，加入3g氫氧化鈉，在750~C～780oC的高溫下熔融10min。取出稍冷，將坩堝放人已盛有100ml近沸騰水的燒杯中，蓋上表面皿，于電爐上適當加熱。待熔塊完全浸出后，取出坩堝，在攪拌下一次加入35ml(1 1)鹽酸溶液，用熱鹽酸(1 9)洗凈坩堝和蓋，將溶液加熱至沸。冷卻，然后移人250ml容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。吸取5.00ml被測溶液轉入15Oral的容量瓶中，加入18mlHC1(1 1)溶液，3ml(50g/1)SrC1：的溶液，稀釋至刻度，搖勻。同時配置試劑空白溶液。該方法從樣品處理到結果出來，只需要一個小時。如果成批次的測定同一種元素，則方法的優越性就更明顯。使用的標準溶液應該盡量與試樣溶液的組成相匹配，這樣可以消除系統性的干擾。在測定過程中，酸度對測定結果影響很大，所以要求標準溶液和待測樣品的酸度要盡量保持一致。在加酸處理樣品的時候要嚴格控制加入量。使被測樣溶品液的酸度與標準溶液酸度接近，減少酸度的干擾。由于原子吸收光譜儀是微量分析，所以樣品制備過程中所用純水必須為蒸餾水或是去離子水，并且要做出相應的空白值，所用的處理樣品的化學試劑最好使用優級純的氫氧化鈉、鹽酸及氯化鍶等。氧化鎂標準溶液的制備應該使用光譜純基準試劑，以防由于實驗用水及所用的試劑純度不夠而引入誤差。實驗中使用電子天平、移液管、容量瓶必須單獨使用，防止交叉污染對測定結果的影響。標準器具應該經過計量檢定合格才可使用，這樣才能保證測定數據的準確性。在測定數據的過程中，從配制標準溶液到各個定容器皿的使用，其準確度均受到實驗室環境溫度建材標準化與質量管理的影響，這些玻璃儀器的使用校準溫度一般都是在20℃，而我們實驗室的實際溫度通常不是2O℃，會造成一些誤差，所以要盡量使實驗室的溫度控制在20℃或在使用這些玻璃儀器時能對它們的刻度進行適當的校正。另一方面，在測定過程中，含待測元素離子的樣品液的溫度也影響著測定結果，樣品液溫度偏高，其測定的結果也產生正誤差。所以溶液的溫度要保持室溫條什才可測定。

　　3、最佳測定參數各種類型的原于吸收光譜儀，對于不同類型的樣品測定中背景的影響是非常大的，因此在實際工作中需要根據本行業樣品的特點建立一套從樣品處理、標準溶液的制備到使用原子吸收光譜方法測定最終結果的最佳實驗條件。

　　3.1吸收線的選擇當樣品中元素的基態原子經吸收后，可產生許多條譜線。在實際工作中選擇適宜的吸收線，應視具體情況由實驗決定。其檢驗方法是掃描空心陰極燈的發射光譜，了解有哪幾條可供選用的譜線，然后吸人試液，察看這些譜線的吸收情況，選擇不受干擾而且吸收值適度的譜線作為分析線。最強的吸收線一般用于低濃度的元素分析。

　　3.2光譜通帶的選擇對原子吸收分光光度計來說，只有狹縫可以改變通帶，選擇狹縫寬度的原則，是在單色器能夠避開最鄰近的非共振線時盡量選擇較寬的狹縫以降低檢測器的噪聲，從而提高儀器的信噪比，確保測定的穩定性。但是，使用較寬的狹縫也會導致靈敏度降低。確定合適狹縫的實驗方法是將試液吸人火焰中，調節狹縫寬度，測定不同狹縫寬度時的吸光度，當吸光度穩定時，此時的狹縫寬度最合適。

　　3.3燈電流的選擇空心陰極燈的發射特性取決于工作電流，工作電流對于達到最佳收吸靈敏度有重要的影響。如果燈電流過大，雖然可以得到較強的發射強度，提高測定的穩定性，但由于燈內氣體消耗快，造成燈的壽命縮短，如果燈電流小，可以提高靈敏度，但燈電流太小又會使空心陰極燈發射強度不穩定，訊噪比低。因此，選擇燈電流時既要考慮到靈敏度，又要保證穩定性。電流的選擇由實驗決定，即空心陰極燈能夠穩定的放電并有合適的訊噪比時選用較小的燈電流。

　　3.4原子化條件的選擇樣品的原于化決定了元素測定的靈敏度、準確性乃至干擾。對于預混合型燃燒器，它是利用助燃氣和霧化器使試液霧化的。試液的霧化量與霧化器的形狀。分散球的位置以及助燃氣的壓力、流速等都有直接關系。由于不同元素原子化時所需要的能量不同，火焰的溫度也不同，所以應通過實驗確定燃燒氣、助燃氣以及燃燒器高度的適宜值，從而獲得最高的測定靈敏度。具體的試驗方法是在其它條件固定不變的情況下，吸人一定濃度的標準溶液，分別改變燃氣流量和吸收高度，測定峰值，即可確定最佳參數。在選擇測定參數時既要考慮到分析的靈敏度，也要注意測定的穩定性。

　　4化學干擾原子吸收光譜分析存在著各種干擾，其中化學干擾是主要的干擾，化學干擾本質概括起來說主要是干擾物和被干擾物之間形成較強的化學鍵，不易在一般條件下分離，使吸收偏低。實際工作中，如何判斷干擾，除了根據一般資料介紹外，在進行具體分析時還可采用稀釋法進行化學干擾的檢測，即將試樣溶液釋稀2～5倍，然后再進行測定。測定結果用數理統計方法進行一致性判斷，如果測定結果與稀釋前結果一致，則說明沒有顯著干擾，否則可認為有干擾，對于大多數元素來說，稀釋后可使干擾降低，至于干擾的大小應該用標準加入法回收試驗來斷定，回收率愈小干擾就愈大。當存在著化學干擾時，應考慮在測定方法上采取一些措施，消除干擾，一般采用的簡單方法：是加釋放劑或保護絡合劑，如加入二氯化鋁溶液;有時也可采用萃取、離子交換、沉淀等方法預先分離干擾物質，或者采用標準加入法讓其自動補償微量元素的干擾，從而達到消除干擾的目的。綜上所述，筆者認為用原子吸收光譜法測定水泥中的各種化學指標，消除了人為的測定目視和滴定操作所造成的誤差，只要選擇好儀器的各種實驗條件和樣品處理方法，測定結果準確，速度快，對于水泥品質指標的測定是一種非常好的方法。