原子吸收法中工作曲线相关系数不良的出现原因分析及解决方法肇庆分局梁颖国摘要:使用日立Z-5000型原子吸收仪测定水质中各金属元素的含量,某些火焰法项目会出现工作曲线的相关系数不良的情况,通过实验找出了问题的原因以及解决的办法。关键词:原子吸收法;工作曲线;相关系数日立Z-5000型原子吸收仪是根据塞曼背境校正原理制造的新一代原子吸收仪,该仪器集成了火焰法和石墨炉法两个部份,具有灵敏度高、重现性好、维护简单等优点,广泛用于地表水、土壤及各种固体样品中各种金属元素的微量及痕量分析。由于该仪器选择性好,因此为了简化操作,在工作曲线部份,一般将数种元素的标准溶液配制在一起,这样只需配制一个色列就可以了,无需为每种元素都配制一个色列,大大减少了试剂的使用量并减轻了操作人员的工作量。在具体应用中,如在地表水常规监测中,根据地表水环境质量标准(GB3838-2002)中所要求的评价项目,适用于该仪器分析的项目有:铁、锰、锌、铜、铅、镉等六个项目,其中铁、锰、锌由于其原子化温度较低及地表水中含量较高(相对于铜、铅、镉三个项目来说),故采用乙炔-空气火焰法进行分析,按照仪器使用推荐及地表水中铁锰锌的含量,取工作曲线最大点浓度为1.0mg/L,工作曲线浓度系列为0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0共6点,但在实际分析中发现同一色列中不同元素的相关系数相差甚远,其中铁和锰元素的相关系数较好,达0.9995以上(见图表1和2),但锌元素的相关系数只有0.998左右(见图表3)。C(浓度mg/L)ABS(吸光度)0.000-0.00070.2000.11630.4000.23020.6000.34600.8000.46071.0000.5752b(斜率)=1.737602a(截距)=-0.00156R(相关系数)=0.999995图表1:锰元素工作曲线AC(浓度mg/L)ABS(吸光度)0.0000.00070.2000.05020.4000.10900.6000.16760.8000.22101.0000.2801b(斜率)=3.555000a(截距)=0.011542R(相关系数)=0.999731图表2:铁元素工作曲线A经观察,发现铁和锰两元素的工作曲线的最大点吸光度(ABS)在0.2至0.6之间,而锌元素工作曲线最大点吸光度达到1.4左右,是其它两元素的两倍多,并且截距(a)偏大,整条曲线偏离原点较远。由此可见仪器对锌元素的灵敏度较高,以至工作曲线中高浓度点的吸光度有下降趋势。C(浓度mg/L)ABS(吸光度)0.0000.00080.2000.33220.4000.62530.6000.90970.8001.16221.0001.4081b(斜率)=0.711305a(截距)=-0.025595R(相关系数)=0.998466图表3:锌元素工作曲线A我们知道:在分光光度法中,工作曲线色列浓度的取点原则是最大浓度点的吸光度不超过0.8为宜,因为吸光度一但超过了0.8可能会出现下垂现象,令整条曲线的线性变差,造成相关系数不好的情况。同时考虑到地表水样品中锌含量不高(一般在0.2mg/L以下),无需将工作曲线的最大点浓度设定得太高,因此将原浓度序列减为原来一半,即为0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5六点。经过试验,调整后锌元素工作曲线的相关系数有了很大改善,达到了0.9995以上,工作曲线最大点的吸光度在0.7左右,并且曲线偏离原点的现象也大大改善了(见图表4),而锰和铁元素的工作曲线不受影响(见图表5和6)。C(浓度mg/L)ABS(吸光度)0.0000.00130.1000.16340.2000.32340.3000.47130.4000.61330.5000.7655b(斜率)=0.657684a(截距)=-0.005444R(相关系数)=0.999708图表4:锌元素工作曲线BC(浓度mg/L)ABS(吸光度)0.000-0.00060.2000.11330.4000.22610.6000.33790.8000.45051.0000.5561b(斜率)=1.791477a(截距)=-0.003674R(相关系数)=0.999937图表5:锰元素工作曲线BC(浓度mg/L)ABS(吸光度)0.000-0.00050.2000.04830.4000.10290.6000.15780.8000.21061.0000.2643b(斜率)=3.750855a(截距)=0.008387R(相关系数)=0.999881图表6:铁元素工作曲线B由此可见,引起锌元素相关系数不良的原因是由于仪器对锌元素的灵敏度较高所至,解决方法是可以在实际应用时降低工作曲线色列的浓度点,确保所有浓度点的吸光度在0.8以内,以获得较好的线性。对于锌浓度较高的样品,可采用稀释水样的方法令其吸光度落在工作曲线之内,可保证数据的准确性。从这个例子来看,若其它灵敏度较高的元素也出现类似情况,也可采用相同方法处理。参考文献:水和废水监测分析方法(第四版)