原子荧光检测技术及其不确定性分析

毛 珂

（贵州省地质矿产中心实验室，贵州 贵阳 550001）

目前，在我国的食品检测、环境检测以及水质分析等方面的卫生防疫系统中，重要的检测元素就是汞元素和砷元素。而且目前人们对于饮水以及饮食方面的安全需求，不仅仅只要求食物卫生干净，对于水资源中是否具有过高的有害物质，以及食品中所含成分比例都有着较高的关注，所以在检测饮用水中砷含量和汞含量是目前相关检测部门的重要检测内容。其中，原子荧光检测技术在同时检测砷含量和汞含量方面具有较大的效果，其不仅可以检测水资源中的砷含量和汞含量，对于使用大米以及土壤中的砷含量和汞含量是否超标，也能够得出较为准确的答案，这对人们的身体健康和生活健康带来了一定的保证。

1 原子荧光检测技术原理

砷元素的化合价为三价，汞元素的化合价为二价，在环境为酸性的条件之下，在酸性的条件下，两种元素都会被硼氢化钾还原成砷化氢，随后再使用特别的点火装置可以将氢气和氩气转换成氩氢火焰，能够将待测元素进一步原子化。另外，在特制的空心阴极灯计划下，可以将砷元素和汞元素的原子从基本形态激发到达最高形态，随后等两种元素从高形态，回到低形态的过程当中，可以将特征波长的原子荧光进一步发射出来，并且能够将荧光强度，保持在一定的范围之内，这样的情况也能够保证砷元素和汞元素的含量之间呈正比[1]。

2 原子荧光检测技术的特点

在通过原子荧光检测技术检测砷元素和汞元素的时候，可以不受外界其他因素的干扰，而且相关操作人员在进行技术实践的时候能够更加简单快捷，并且保证检测结果更加准确。该技术的不断发展是我国目前检测技术方面的重大成就，通过原子荧光检测技术可以将以上特点融合在一起，并且能够同时检测汞元素和砷元素含量，与传统单纯检测砷元素和单纯检测汞元素含量的技术相比，该种技术更加简单方便，在检测的过程当中也能够保持较高的灵敏度，所以得出的检测结果也更加精准。

3 原子荧光检测技术的重要性

人类赖以生存的基础就是水资源和土壤资源，而且人们日常生活所需要的稻米也是在水资源和土壤资源的基础上健康成长的。为了进一步保证稻米生长的安全程度，必须要保证水资源和土壤资源的安全。目前在自然界当中，砷元素的存在范围比较广，而且该种元素自身具有较强的金属性，通过化学研究发现，砷元素自身的毒性比较低，但是根据砷元素化合出来的物质中，具有较高的毒性，特别是化合价为三价的砷元素化合物，该种物质自身具有的毒性比化合价为五价的砷元素化合物的毒性更强，如果该种生元素化合物通过物质流入人体内之后会给人体的生命健康带来极大的威胁[2]。另外砷元素可以通过多种途径进入到人体内部，其中主要包括消化系统，皮肤以及呼吸系统等，如果人体内的砷元素含量超过一定的限度，就会导致砷元素在人体内部累积，最终会形成急性中毒或者慢性中毒事件。其中，慢性砷元素中毒主要产生的影响就是会对人体的神经系统消化系统以及皮肤产生影响，最终造成人体以上系统功能异常。而急性砷元素中毒会导致短时间内死亡的事件，另外砷元素含量到达一定程度之后，也很有可能导致人体发生癌症病变。经过国家的相关标准表明，汞元素对于人体内部的神经系统，肾脏系统以及肝脏系统会产生一定的破坏程度。以上两种元素对于人体的生命健康安全都会产生较大的影响，所以必须要提高对砷元素和汞元素的检测效果，选择一项操作简单、检测结果准确的检测技术才能够保证检测过程更加精准有效。

4 原子荧光检测技术的不确定性

目前在进行原子荧光检测的过程当中，相关的不确定因素，也有很多，其中主要包括偏差整体控制因素，计算不确定性因素，比色管电容消化液不确定因素等等，但是以上不确定性因素，主要是由于操作过程产生误差所导致的，所以可以进行进一步的控制。

4.1 偏差整体控制因素

影响偏差整体控制因素的主要原因是影响结果方法参数方面的控制程度有关，所以在进行对比各种不确定度分量以及对测量不确定大小进行分析表明，具有含量测定不确定度的主要因素是由于在进行测量中所包含的砷元素含量的不确定度以及重复性引发的不确定度，所以在检测的过程当中必须要在检测之前，对检测仪器进行调整，而且在检测过程当中也要根据实际情况进行适当的调整，保证实验仪器能够发挥有效的作用，从而能够减少整体偏差控制因素的影响[3]。

4.2 计算不确定性因素

计算不确定性因素主要是由于人为因素所导致的，其中主要包括回收不确定度估计，随机变化估计以及总性能研究方面的不确定度。另外在数据称量过程当中也具有一定的不确定性，在测量的过程当中，天平的灵敏度是需要进行调整的，所以测量可能值的区间在半个区间之内，在这个区间之内很容易引起误差，所以就容易导致计算失误。针对这种问题，在实践的过程当中需要反复称量砝码，保证对变动性标准差进行反复计算，这样能够减少计算不确定性因素的影响。

4.3 比色管定容消化液的不确定因素

在进行比色管定容消化液使用的过程当中，也很有可能产生不确定度，主要由于溶液的温度和比色管的温度在校正的过程当中，很容易由于不同温度引起检测体积发生改变，这样的话就会导致检测体积发生不确定度。其中比色管引发不确定之后，主要包含的是相对不确定度和标准不确定度，另外还包括由于温度所引发的重复测量以及误差不确定度。但是在进行实践的时候，操作人员往往不重视不确定度稀释影响性，所以必须要保证仪器自身的自校准情况在一定的水平上。

5 原子荧光光度计故障排查

在使用原子荧光光度计进行土壤砷元素检测的时候，所发挥的荧光强度比较低，而且土壤内部砷元素的浓度变化，也不会影响原子荧光光度计自身的荧光强度，这样就直接导致了荧光强度在空白时以及在标准下浓度时所表现的情况是相同的。根据原子荧光光度计使用的标准来看，该项根据发生的主要障碍主要是在原子化系统记录系统，荧光检测仪器内部，氢化物发生系统以及电子线路方面。所以在进行荧光检测器原子化系统排查工作的时候，必须要对原子荧光技术检测新元素过程当中有可能在检测过程中产生的氢化物情况进行重点关注。所以检测的过程当中，必须要提供相应的原子化温度，原子化温度的主要来源是由氩氢火焰提供的，其中的炉丝不仅有点燃火焰的作用，还能够保持炉体自身原有的温度，即使在供电电压比较低的情况下，也能够进行火焰点燃，但是由于炉体自身的温度比较低就会导致原子化效率，最终，所呈现出来的荧光强度也比较弱，基态原子生成不足，所以在进行原子荧光光度计使用的过程当中，必须要保证原子化温度达到一定的程度下再进行检测。

6 结语

总的来说，在使用原子荧光光度计检测技术的过程当中，能够有效的同时，对汞元素和砷元素进行检测，而且该种检测技术具有灵敏度高，简单方便，准确度高，抗干扰能力强等优势，所以得出的检测结果也比较精准，目前我国已经将该项检测技术应用在了各个领域中，并且在不同领域也发挥着比较重要的作用，能够有效的呈现出准确的计算数据，值得进一步研究发展。