秦峥
江苏国华陈家港发电有限公司 江苏响水 224600
摘要：在国内火电厂对水质进行检验过程中，分光光度计的应用担任着重要角色，但在其过程中，经常由于一些因素的影响会造成误差，从而影响检验结果。哪些情况会产生误差问题，笔者对其检验方法及过程进行探究，得出结论，供研究使用。
关键词：分光光度法；影响因素；措施
1.前言
在国内火力发电厂对汽和水的品质进行监控时，比色分析法应用最为广泛，主要原因是其灵敏度高、简便快速等优点，比如在对NH、N2H4、PO、Cu、Fe、SiO2、溶O2等含量检验时，均采用该法。斗转星移，科学技术不断发展更新，从最初的目视比色法、到后来的光电比色法及分光光度比色分析法，相对误差由20%下降了18%，目前仅有2%左右。最近几年，伴随着炉内外水处理技术的不断进步，其化学监督管理水平也随之增加，使得热力系统汽水的品质有了很大的提高，其中杂质含量明显呈幅度性下降。但令人遗憾的是在一些项目中，用比色分析法进行监督时，在分析过程中Cu、Fe、SiO2含量出现了零或者负值，实际上，无论汽水品质改善到哪种程度，在热力系统工质中杂质的含量基本不可能为零值，这应该是误差导致的结果，针对这一问题，笔者对各个电厂的情况和实际状况进行汇总，对分光光度比色分析法系统误差的产生原因及相对误差的变化范围进行统筹分析，并提出了相应的对策。
2.对显色反应的要求
对微量组分的测定时选择使用分光光度法，特别是生成有色化合物的、摩尔吸光系数高的显色反应。根据分光光度法测定的原理，很多因素影响着水样组分的测定，例如分光光度计、试剂、溶液酸度、显色时间、分析操作等等。
3.显色剂
显色剂是试剂的一种，特指与溶液中的测试成分反应可形成有色化合物的试剂。因此，对其选择有一定的要求。
3.1用选择性好的显色剂
显色剂的选择尤为重要，在测试时，选择性好的试剂可避免与其他离子发生干扰，只会对被测组分起显色反应，这样的显色剂可以免除其它离子的干扰；
3.2用自身不带颜色的显色剂
显色剂建议不要带有其它颜色，即为无色物质最佳。否则，它会产生颜色叠加效果，从而增加被测成分的含量。当然，这可以通过创建空白参考来消除显色剂和其他试剂引起的误差。
3.3用灵敏度高的显色剂
由于分光光度法通常用于测量痕量成分，因此显色剂很敏感，而高灵敏度可用于测量痕量成分。当然，高灵敏度具有大的吸光系数，因此高灵敏度和选择性并不总是很好[3]。因此，即使在存在少量干扰离子的情况下，在吸光度测量中也可能导致较大的光吸收叠加效应。
3.4显色剂的用量要适当
有些项目在试验时，添加过量的显色剂为了确保显色反应尽可能完全显示，但这种方法不太可取。相反添加的显色剂越多，发生副反应的可能性越大，也会导致误差的进一步扩大。因此，显色剂的用量显得尤为重要。
4.溶液的酸度
溶液的酸度对显色反应也会产生一定的影响，具体可分为以下几点：
4.1酸度对显色反应程度的影响
有机显色剂是吸光度分析中使用的频率最高的，在其中，绝大多数是弱有机酸以及络合剂。在显色反应的过程中，最先被离解的是较弱的有机酸，显色剂会与阴离子及金属离子结合而形成络合物。这时溶液的酸度是影响离解反应进行的直接原因。随着溶液酸度的升高，反应则会向左，同时抑制显色剂的离解，使得显色剂显色反应不能充分完成。反之则相反[4]。但是这也不能说明溶液的酸性越小就是好的。只有在酸性控制在一定的合理范围当中，才能产生上述关系。离解常数Ka，当Ka大时，酸度增加，，而当Ka小时，酸度减小。
4.2酸度对显色剂溶解状态的影响
在项目中对水样中的硫酸盐进行测量时，溶液的酸度是决定因素。即，在反应过程中，需要偏酸来沉淀铬酸钡以形成易溶的BaCr2O7并溶解并产生更多的Ba2+。BaSO4的沉淀使测得的硫酸盐含量更接近样品的真实值。在过滤过程中需要部分碱以将过量的BaCr2O7重新形成并沉淀到彩色显影剂BaCrO4中，以沉淀和过滤。
5.显色时间
在试验过程中，还必须控制从显色到吸光度测量的时间，并且显色反应快而慢。在项目进行水质分析的过程中，在一定时间内，其生成的颜色最稳定、最明显、最容易分辨，这就是测定溶液的吸光度[5]最佳时间。示例：在使用菲咯啉分光光度法对水中铁的含量进行测量时，显色10分钟后，颜色可以达到最大的强度。当使用ChromazrolS分光光度法对水中铝的含量进行测定时，显色30分钟后颜色虽然未达到最大强度，但是它到达最深的部分。另一个例子是用于测定水中挥发性酚的4-氨基安替比林分光光度法，必须在显色后的10分钟和30分钟内进行测量。否则，颜色会逐渐变浅。
6.离子干扰及排除
6.1用缓冲溶液调节酸度
示例：使用菲咯啉分光光度法测量水中铁时，添加乙酸铵缓冲液以保持溶液在酸性条件下的pH值约为4.2，会产生Hg2+，Ag+，Zn2+，并且抑制了成色剂的沉淀。
6.2加入掩蔽剂
掩蔽剂的灵活运行也可以起到很好的作用，这是一种化学试剂，可以防止干扰离子与显影剂之间发生显色反应。示例：在使用ChromazurolS分光光度计对水中的铝进行测量时，可以添加抗坏血酸来消除铜和锰离子的干扰，添加巯基乙醇酸消除铁离子的干扰。在此，抗坏血酸和巯基乙醇酸就是起到了掩蔽剂的作用。
6.3采用离子分离法
如果在项目中，没有选择到合适的掩蔽剂，则可以使用溶剂进行萃取和沉淀操作，通过电解和离子交换来分离干扰离子。示例：在使用二氨基联苯胺分光光度法对水中的硒进行测量时，使用甲苯萃取可以消除干扰离子；使用菲咯啉萃取分光光度法确定水中的阴离子合成洗涤剂。如有必要，请使用氯仿萃取以消除干扰离子。
7.如何提高分光光度分析的准确度
首先，需要仔细考虑分析与系统之间的联系。系统的考虑范围包括从预采样分布，样品收集，样品制备到预处理，溶液制备和稀释，分析条件选择和优化，回归方程生成，数据计算和报告等[6]。其次，我们必须注意有效数字的使用。在制备标准储备溶液和标准系列溶液时，必须选择和优化试剂的适当称量，溶液的测量和稀释以及标准系列测量溶液的体积划分，至少要满足4个有效数量是必需的。再次注意稀释方法和标准方法。如果测定容量为10.00mL以上，优先选择按照“稀释倍数之和”最小，最小量取体积优先在前的顺序进行稀释的方法。最后，需要了解分析的基础知识以及如何处理数据。比尔定律是分光光度分析的基础。最大吸收波长是其使用的前提。波长不正确会导致较大的误差。另外，是否以及如何减去仪器的空白值也对分析结果有很大影响。
8.结束语
因此，分光光度分析是一项系统操作。各个分项步骤比如从采样，预处理，条件选择，吸光度测量到数据处理的一系列操作必须能做到严丝合缝。如果少进行一次操作，则不会进行任何操作，因此无法添加试剂。只有充分了解整个分析方法，认真进行测量操作，彻底了解误差链接并始终建立有效的数值识别要求，才能保证客观和准确的分析结果，可以满足最小化错误的要求。
参考文献
[1]李培元.火力发电厂水处理及水质控制［M］.中国电力出版社，2018
[2]姚进一，胡克伟．现代仪器分析［M］．北京:中国农业大学出版社，2019:3-7．
[3]李红．关于如何处理试剂空白之我见［J］．中国环境监测，2018，5(5):50-51．
[4]范志波．准确量取溶液时移液管的选取方法［J］．中国环境监测，2019，5(5):62．
[5]袁秉鉴．分光光度法的精密度和准确度［J］．化学分析计量，2019，9(4):30-32．
[6]范辉．过硫酸钾消解紫外分光光度法测定总氮准确度的提高方法［J］．广西科学院学报，2019，27(2):90-92．