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石墨炉原子吸收光谱仪在电厂水质分析中的应用摘要：高参数大容量电力机组时代分光光度法测定水汽系统中铜铁离子含量已不能满足化学监督的需要石墨炉原子吸收法具有不可替代的优势。从原子吸收光谱法的基本原理、水样的采集及预处理、石墨炉温度时间程序的建立、标准工作曲线的绘制、石墨管的寿命延长、仪器的使用维护及注意事项等方面进行讲述。目的是使石墨炉原子吸收光谱仪更好地服务于化学监督工作得到更加准确真实的水质数据保障运行发电机组的安全经济运行。关键词：石墨炉铜铁离子使用寿命维护中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：1007-3973（2013）002-134-02电力行业已经是大容量、高参数机组为主的全新时代。随着机组参数日益增大对化学监督工作提出了更高的要求。水汽系统中铜铁离子含量直接关系到机组的安全经济运行。超临界机组的给水铜铁控制标准已经降至Fe1原子吸收光谱法基本原理原子吸收光谱法是将待测元素的化合物在高温下进行原子化即在高温下使其解离成为基态原子并形成原子蒸汽。当使用与待测元素相同的空心阴极灯发射出的特征线穿过一定厚度的原子蒸汽时光的一部分被原子蒸汽中待测元素的原子所吸收透过光经单色器将其非特征吸收线分离去经检测系统测量出吸收后的光强度。根据朗伯-比耳定律吸光度与原子化器中待测元素原子的浓度成正比用标准溶液求出吸收系数就能计算出待测元素的含量。我厂配备的是美国PE公司的AA-600石墨炉原子吸收光谱仪。2水样的采集和预处理石墨炉分析一次进样量仅为20ul可选用高品质的PP（聚乙烯）小容量瓶子（如50毫升）以减少取样瓶的污染可能。取样瓶事先要用20%的硝酸溶液浸泡24小时以上。取样前需加入优级纯或光谱纯的硝酸溶液（1+1）0.5毫升～1毫升左右避免因取样瓶壁吸附被测离子而影响测定结果并使水中铜铁以硝酸盐的形式存在。高参数机组的水汽系统中杂质含量很少基体相对较纯因此水样的预处理尽可能的简单化以防止污染且使被测元素的损失降至最低的程度。工作的环境应保持洁净避免落入灰尘等杂质。在DL/T955-2005火力发电厂水汽试验方法铜铁的测定石墨炉原子吸收法中建议将水样用电热板加热浓缩冷却后再定容在此过程中增加了烧杯、容量瓶等容器和加热转移等过程很容易引进污染。经过试验验证仅酸化水样和加热消解水样测试结果具有一致性故而实际工作中可取消此步骤。3空白值的校正实验所用硝酸的级别对空白值影响很大。当使用分析纯（AR）硝酸时空白信号值在0.0300左右使用优级纯（GR）硝酸时空白信号值在0.0060左右使用了光谱纯（SP）硝酸后空白信号值在0.0015左右。可见使用高级别的硝酸能有效减小背景误差提高分析结果的可靠性。4石墨炉温度时间程序的建立在石墨炉分析中石墨炉的升温参数在整个分析中起着极为重要的作用直接关系到实验的灵敏度和准确性。试样被加入石墨管中经过干燥、灰化、原子化、高温清洗四个阶段。干燥阶段去除样品水分灰化阶段去除基体干扰原子化阶段使样品中被测的元素原子化最后经过高温清洗阶段去除留在石墨管中残余的样品。干燥阶段要求平稳的进行控制溶液不要沸腾否则会产生溅射引起原子吸收峰形不规则或者出现双峰使测定结果不可靠和稳定性差。灰化阶段只要不损失待分析元素温度尽可能高些可减少基体组分的影响。通过用纯标准溶液制作待分析元素灰化曲线确定其最佳灰化温度。在保证试样充分原子化的条件下原子化温度尽量低些时间短点以保护石墨管。通过实验仔细观察原子化阶段的原子吸收和背景吸收信号轮廓形状比较好的情况是：原子吸收信号较锐无拖尾背景吸收信号小。5工作曲线的建立以硝酸溶液（1+199）为空白溶液和稀释溶液以铜铁标液（20g/l）为最高浓度工作溶液设置五个以上校正标准工作溶液浓度自动进样器将自动进行稀释配制。以浓度为横坐标以吸光度为纵坐标绘制工作曲线。铜铁标准工作液宜在分析时当天配制以保证工作液的稳定性。由于仪器状态等多方面的因素影响最好每次开机测量前重制标准曲线。6石墨管使用寿命的延长石墨管是石墨炉原子吸收光谱仪中昂贵的消耗品。一只进口涂层石墨管正常寿命在600～700次如果使用不当少的只有400多次就报废。正确合理的使用和维护能使寿命延长到2000次每只。石墨管的使用寿命除了自身的质量以外还和以下因素有关：（1）氩气在石墨炉中的作用是防止石墨管在高温下氧化氩气的纯度越高对石墨管的保护就越好一般要求在99.998%或更高。氩气的流量一般控制在350-400kpa流量过小石墨管表面易与残留的氧气高温氧化影响石墨管的寿命；流量过大被检测样品易挥发影响