氣相分子吸收光譜法是20紀(jì)70年代興起的種簡便、快速的分析手段,利用基態(tài)的氣體分子吸收定紫外光譜行定量的種測量方法。在水質(zhì)監(jiān)測域中,主要是對水中亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、總氮、硫化物、氨氮等物質(zhì)的測量,通過在定的分析條件下,將待測成分轉(zhuǎn)變成氣體分子載入測量系統(tǒng),測定其征光譜吸收。這種分析在內(nèi)發(fā)展逐漸成熟,已有不少報道和家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布。
原理
氣相分子吸收光譜法(Gas-PHase Molecular Absorption Spectrometry)的理論基礎(chǔ)是朗伯-比爾定律。氣體分子在不受外界影響的情況下,通常處于相對穩(wěn)定的狀態(tài),稱之為基態(tài)氣體分子。如果這些氣體分子接收到定波長的光輻射,很容易產(chǎn)生相應(yīng)的分子震動。依照上述理論,在測定時,通過定的化學(xué)反應(yīng),將被測定成分轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的某種氣體,選擇合適的波長,基態(tài)分子對該征波長的分子振動吸收與濃度成正比,從而得出被測成分的含量。
例如氧化氮氣體在214.4nm處有吸收,二氧化氮氣體在213.9nm處有吸收,硫化氫氣體在200nm處有吸收。
氣相分子吸收光譜儀主要由光學(xué)系統(tǒng)、樣系統(tǒng)、在線加熱及反應(yīng)分離器系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)組成,具有分析速度快、抗干擾能力強(qiáng)、自動化程度、測量范圍寬等點。
化學(xué)反應(yīng)原理
1、亞硝酸鹽氮的測定
亞硝酸鹽在檸檬酸和乙醇的作用下生成NO2,分析NO2濃度,從而得出亞硝酸鹽含量。
NO2+H+CH3CH2OH→NO2↑
2、硝酸鹽氮的測定(類似方法測定總氮,現(xiàn)將不同價態(tài)氮消解為+5價)
70℃下,硝酸鹽被三氯化鈦-鹽酸溶液還原成NO,分析NO濃度,從而得出硝酸鹽氮含量。
NO3+H+TiCl3→(△)NO↑
3、氨氮的測定(類似方法測定凱氏氮)
用次溴酸鹽氧化樣品中的氨氮為亞硝酸鹽氮,然后按照亞硝酸鹽氮測定分析方法,從而得出氨氮含量。
NH3·H2O+BrO→NO2
NO2+H+CH3CH2OH→NO2↑
4、硫化物的測定
硫化物在酸性環(huán)境中生成硫化氫,分析硫化氫含量,從而得出硫化物含量。
S2+H→H2S↑