儀器分析-原子吸收光譜(PDF課件)

1、 影響譜線變寬的因素 1. 自然變寬2. 熱變寬(多普勒變寬3. 碰撞變寬Holzmark變寬Lorentz變寬4. 自吸變寬 1. 朗伯比爾定律I = I 0e -Kv L 定義:A=lg(I 0 / I= 0.434 k V L2. 積分吸收儀器分辨率難以達(dá)到0kN d K = 3. 峰值吸收 直接測量吸收線中心頻率或中心波長所對應(yīng)的峰值原子吸收系數(shù)K來確定蒸氣中的原子濃度A = K N0L = k C L發(fā)射線必須比吸收線要窄得多,同時發(fā)射線的中心頻率或中心波長要與吸收線的中心頻率或中心波長相一致銳線光源:發(fā)射線半寬度很窄的光源3.2 原子吸收分光光度計(jì) 原子吸收分光光度計(jì)原理圖 原子化

2、器的作用:提供合適的能量將試樣中的被測元素轉(zhuǎn)變?yōu)樘幱诨鶓B(tài)的原子。類型:火焰原子化、電熱原子化 1.火焰原子化 (1火焰的類型:(2火焰的構(gòu)造及其溫度分布:干燥區(qū)、蒸發(fā)區(qū)、原子化區(qū)和電離化合區(qū)(3自由原子在空間中的分布:(4火焰原子化器:(預(yù)混合型、全消耗型霧化器、霧室、燃燒器和火焰(5燃?xì)夂椭細(xì)獾谋壤?貧燃火焰、富燃火焰、中性火焰 火焰原子化器示意圖 2.電熱原子化 石墨爐原子化器示意圖 石墨爐升溫示意圖 石墨爐原子化器 石墨爐的升溫過程:干燥、灰化、原子化和凈化主要優(yōu)點(diǎn):(1原子化效率高(2試樣用量少(3能直接測定其共振吸收線位于真空紫外光譜區(qū)域的一些元素(4比火焰法安全可靠主要缺點(diǎn):準(zhǔn)確

3、度和精密度均較差、干擾情況較嚴(yán)重、操作過程復(fù)雜 光源的作用:發(fā)射被測元素的特征譜線以供氣態(tài)基態(tài)原子吸收。1. 空心陰極燈 2.光源的調(diào)制 光源調(diào)制的目的:將光源發(fā)射的共振線與火焰發(fā)射的干擾輻射區(qū)別開來。光源調(diào)制的方法:交流供電直流供電+ 切光器 1. 單光束型不能消除因光源波動造成的影響,基線漂移。2. 雙光束型可以消除光源波動造成的影響,但不能抵消因火焰波動帶來的影響。 3.3 干擾及其抑制 由于試樣和標(biāo)樣的物理性質(zhì)不同而引起的干擾?？刹捎门渲婆c試樣溶液有相似物理性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液,也可采用標(biāo)準(zhǔn)加入法,可以方便地消除這種干擾。另外,當(dāng)溶液濃度太高時,可用稀釋法。 1. 譜線干擾消除方法:另選分析

4、線;減小狹縫寬度;降低燈電流等等。2. 背景吸收(1分子吸收(2光的散射(3火焰氣體的吸收 背景吸收的校正 (1雙線校正法(鄰近線法鄰近線背景校正法是采用一條與分析線相近的非吸收線,被測元素基態(tài)原子對它無吸收,而背景吸收的范圍較寬,所以對它仍然有吸收。當(dāng)分析時,背景和被測元素對分析線都產(chǎn)生吸收,分析線的吸光度值和鄰近線的吸光度值兩者之差即為被測元素的凈吸光度值。 (2連續(xù)光源氘燈校正法 這種方法是用一個連續(xù)光譜(氘燈與銳線光源的譜線交替通過原子化器并進(jìn)入檢測器。當(dāng)氘燈發(fā)出的連續(xù)光譜通過時,可以認(rèn)為用氘燈的連續(xù)光譜所測得的吸光度是背景吸收值,而銳線光源通過原子化器時產(chǎn)生的吸收為背景吸收和被測元素

5、吸收之和,兩者的差值為凈的吸光度值。 (3塞曼效應(yīng)背景校正法 這種校正方法將一磁場加在光源或原子化器上進(jìn)行調(diào)制,使共振發(fā)射線或吸收線分裂成偏振方向不同而波長一條線和兩條線。根據(jù)線對平行偏振光的吸收,得到原子吸收和背景吸收;而線對垂直偏振光的吸收僅為背景吸收。因此兩者的差值即為扣除背景后的原子吸收值。 化學(xué)干擾:在溶液或原子化過程中被測元素和其它組分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而影響被測元素化合物的離解和原子化。 化學(xué)干擾的消除:(1加入釋放劑(2加入保護(hù)劑(3加入緩沖劑 被測元素原子在原子化過程中發(fā)生電離,使參與吸收的基態(tài)原子數(shù)量減少而造成吸光度下降的現(xiàn)象。消除電離干擾的最有效辦法是在標(biāo)準(zhǔn)和分析試樣溶液中

6、均加入過量的易電離元素。常用的消電離劑是堿金屬元素。 3.4 實(shí)驗(yàn)技術(shù) 溶劑萃取 1. 光譜通帶:W=D-1S以能將吸收線與鄰近的干擾線分開為原則(W:光譜通帶D-1:倒線色散率S:狹縫寬度2. 燈電流:與可測光強(qiáng)度匹配的最低電流3. 火焰的位置及火焰條件:選吸收最大處4. 分析線的選擇:通常選共振線,有干擾時選非共振線 1.特征濃度原子吸收分光光度法中特征濃度是指產(chǎn)生1%吸收或0.0044吸光度時所對應(yīng)的被測元素的濃度或重量。在火焰原子吸收法中,其表達(dá)式為:S = C0.0044 / A (ug/mL/1%在石墨爐原子吸收法中,其表達(dá)式為:S = CV0.0044 / A (g/1%2檢出限 檢出限表示在選定的實(shí)驗(yàn)條件下，被測元素溶 液能給出的測量信號兩倍于標(biāo)準(zhǔn)偏差時所對應(yīng) 的濃度。 D = C2 / A 式中D為檢測限(ug/mL，C為試液濃度 (ug/mL，為用空白溶液進(jìn)行10次以上的吸光 度測定所計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)偏差，A為試液的吸 光度。 解 （1）Si 2516.1 (靈敏度最高，選此譜線） S = 50.0044/0.44=0.05(ug/mL/1% 同理 2514.3 S=0.50 (ug/mL/1%