（国家能源费县发电有限公司，山东临沂市，273400）曹新晶

水、汽化学分析实验室是火电厂监督水汽品质的眼睛，为电厂的运行提供准确、可靠的数据。水汽系统铜铁查定是化验室的定期工作之一。通过对汽水系统中铜铁的查定，可以了解和掌握水质的变化情况，以便采取适当的处理措施。

铜的测定是水汽系统中一项重要指标。一般天然水中铜化合物的含量很低，汽水系统中铜化合物基本上是由于热力设备中铜部件腐蚀所产生的。为了防止汽轮机通流部分积盐，对超临界直流锅炉汽水系统中的铜含量规定≦2.0μg/L，氧化铜的增加对整个热力设备的运行构成很大的隐患，不利于发电机组的安全稳定运行，要想消除这种隐患，除了要了解铜化合物在汽水系统中的行为变化，还要对铜化合物进行准确测定。化验室通常采用的是锌试剂分光光度法，此法测定范围为2-30μg/L，不符合超临界直流锅炉中对氧化铜含量的要求，为了适应现场需要，能快速、准确地得出分析结果，使用石墨炉原子吸收仪对汽水系统含铜量进行测定。

1 锌试剂分光光度法测定铜含量方法中存在的问题

测试碱性水中存在的微量铜含量，大多数的实验室首选的是分光光度法，在运用该试验方法时通常会采用目视比色法。而铜的分光度法一般分为锌试剂法和双环己酮试剂萃取法，其中双环己酮试剂萃取法虽然操作难度简单、易上手，但也存在灵敏度低，误差偏大的缺点而被业内实验室所诟病。因此该种试验方法将不作为本文的主要讨论内容。

锌试剂分光光度法可以得到准确的分析结果，但是其测定范围不能满足超临界直流炉对痕量铜含量的测定要求，微量铜的测定方法规定用双倍和单倍试剂空白值（即空白吸光度值E）的差减法来测出试剂空白值。此处所描述的单倍试剂量空白值Es。包括各种试剂空白值Et和水的空白值Ew，即Es=Et+Ew；而双倍试剂空白值Ed就是各种试剂的加入量都加倍，即Ed=Ew+2Et。综上所述可得：Ed-Es=(Ew+2Et)-(Et+Ew)=Et

同时由于药品质量不稳定的原因，在微量铜的测试方法中，并未明确提出对试剂纯度的要求，但为了降低存在的空白值，一般实验室都尽量采用优质纯度试剂作为试验分析时所用的试剂。常用的盐酸、柠檬酸铵、氢氧化钠及硼砂等溶液在特定的条件下，采用优质纯度试剂进行配制，这样才能将存在的空白值降到最低。使其pH不能满足显色反应的要求，使显色色阶不明显，测定结果重复性差等现象。

用锌试剂分光光度法测铜含量，其测定原理为：在pH为3.8-4.3的条件下，铜与锌试剂生成蓝色络合物，用721-100分光光度计，100mm比色皿，波长600nm的条件下测定其吸光度。准备器皿（所用器皿必须用1+1硝酸浸泡）。

a、工作曲线的绘制→根据需要选择相应的铜标准溶液→加药→定容→测定→线性回归

表1 铜含量的水样对比值测定

b、水样测定→取样→加盐酸→加热浓缩→加药定容→测定。此方法对要求化验人员每步操作都必须相当精细。

2 石墨炉原子吸收分光光度法

2.1 测定原理

石墨炉原子吸收光谱法是采用石墨管升至2 000℃以上，让管内试样中待测元素分解成气态的基态原子，根据其产生的吸收信号，计算出待测样品中的铜含量。

2.2 试剂和仪器

石墨炉原子吸收仪，铜空心阴极灯，长寿命石墨管，自动进样器，容量瓶，铜标准溶液10.0（μg/L）

2.3 测定条件的确定

干燥温度120℃，30s；灰化温度500℃，20s；原子化温度2 100℃，3s；净化温度2 500℃，3s。冷却时间45s，氩气流量：0.2L/min。

2.4 试验条件设置及数据打印

试验条件设置完成后，将盛有高纯水的取样杯放在自动取样器的相应位置，将盛有铜标液的样杯放在相应位置，根据设置的序列放置相应的样杯。

样品放置完成后，开机（主机、计算机、氩气、冷却水循环系统）→进入原子吸收分析系统→建立分析方法并保存→点开始分析并保存数据（同时监测分析数据）→打印数据→关机（与开机顺序相反）。

2.5 使用过程中的注意事项

实验正式开始之前要做好石墨管和进样针的微调，使得进样针的尖端在石墨管的中间。在配制溶液时，必须使用高纯水。否则会使空白值偏大，测定结果不准确。为了防止试样及石墨管老化，试验过程中需要在不断通入氩气的情况下进行升温。其最大优点是试样的原子化效率高。

3 方法验证

为了验证本方法的准确度，做了对照实验。

把已知铜含量的水样用石墨炉原子吸收仪测其含量，将其结果与标准值进行比较，结果如表1所示。

通过对以上测量结果的来看，浓度为1.0μg/L的水样的相对误差较大，后经多次试验发现，石墨管在做完曲线后，因最后一个样品浓度较高，样品在石墨管上有残留，造成第一个样品测定值偏高，后经在序列中增加一个空白样品的方法将此问题解决。可见，石墨炉原子吸收仪在测定痕量铜含量方面准确度较高，稳定性、重现性较好。

4 结论

用石墨炉原子吸收仪替代锌试剂分光光度法测定汽水系统中痕量铜，只需取好水样后，设置好原子吸收仪的工作条件，即可开始工作，整个过程就可自动完成。此法操作简单，灵敏度较锌试剂分光光度法高，通常是火焰原子吸收的10～200倍，对于样品较多且人员较少的电厂特别适用，准确度较高，重现性较好，适应现场测定的需要。