原子发射光谱仪在食品安全、环境监测领域应用

这是我本周的第二个探究课。我提前了几分钟到实验室等待,其间就听到老师接电话谈论业务的事情,老师接起电话,得知对方的需求(猜测是要测什么样品)之后,就问要测什么,固体还是液体,有机物还是无机物,杂质还是别的,十分熟练。这让我对这个实验室的工作有了初步的了解。

之后,就开始了今天的课程。今天的话题是原子发射光谱仪在食品检测方面的应用,不过,实验室的设备很多,为了不让我们白来,老师几乎把每一个设备的作用和价格还有国内外技术情况都为我们作了介绍。

原子发射光谱,就是原子的外层电子受激发跃迁然后回落而产生光的线状谱。由于原子的能级是量子化的,所以两个能级的差值也是量子化的,这样,发出的光的频率(或波长)就是量子化的,这意味着这个光是线状谱的。同时,由于不同元素原子的能级不同,所以不同元素原子产生的光谱也不同。这样,就有办法检测一个物质里面有哪些元素了。于是,原子发射光谱仪就产生了。这个实验室的原子发射光谱仪的全称叫做Vista-MPX电感耦合等离子体发射光谱仪,大概要一百多万一台。

仪器的使用方法大致是,如果样品是固体,那么先要设法把它溶解到溶剂里,然后再送入仪器。仪器有一个T型管,用来把送入的液体雾化,之后有一个加热装置,温度能达到一万多摄氏度,这样才可以把原子变为激发态。然后,被激发的原子回落,发射光线。接着,光线经过一套精密的光学系统,就是为了分光,光学系统的核心部件就是光栅,就是用来分光的。光栅的刻线越密,分光效果越好,谱线越不容易重叠(重叠的话重叠的频率对应的元素就无法区分了),老师说目前国际工艺能达到4000条刻线每毫米,但是国产还有一定差距。目前,国产设备中,别的零件都可以自主制造,唯独光栅不行。光线经过光栅分光后,有类似照相机CCD的感光模块的检测亮度的装置,检测出什么位置哪些光有,它们的亮度分别是多少,把数据输出到计算机上,进行进一步处理。老师分析光谱的情况后,就可以定性确定样品中有哪些元素了。进一步地,为了定量确定元素的浓度,还需要制作标准曲线,然后用插值等办法,计算出样品中的浓度。

然后,老师介绍了饮用水的检测,主要就是用仪器检测几项指标,浓度够了就算合格。老师告诉我们,其实自来水的标准是最严格的,建议常喝这样的水。检测食品比检测石头简单,只需要用硝酸将食品处理,然后进仪器检测就可以了,而石头是不易溶解的。老师还讲了一个轶事,由于食品检测一般不会把样品用完,所以老师在食品检测合格之后,会将剩余的样品分给其他老师,一起吃掉。

之后,老师大致介绍了其他各个仪器的用途,有国产的,也有进口的。特别地,国产的仪器性价比特别高。我感觉,这个实验室所有设备加起来至少要一千多万元。

接着,就是自由交流时间。老师给我们讲了目前高校对于有毒、危险化学药品管理方面的松散,也讲了严格管理的话应该怎么做。最后,老师还讲了这个实验室对于废料的处理,同时告诉我们高校对于污染物排放的管理也很松散。

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1 条评论。

  1. 有时间测一下净水器里净化过的水

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