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第八章原子吸收光譜法(AAS)
atomicabsorptionspectrometry一、原子吸收光譜法(原子吸收分光光度法)
它是利用待測(cè)元素所產(chǎn)生的基態(tài)原子對(duì)其特征譜線的吸收程度來(lái)進(jìn)行定量分析的方法。
原子吸收分光光度計(jì)裝置示意圖
特點(diǎn):測(cè)定的是特定譜線的吸收(由于原子吸收線的數(shù)量大大少于原子發(fā)射線)所以譜線重疊幾率小,光譜干擾少。在實(shí)驗(yàn)條件下,基態(tài)原子數(shù)目大大高于激發(fā)態(tài)原子數(shù)目,因此吸收法靈敏度比較高。1.檢出限低,10-10~10-14g;2.準(zhǔn)確度高,1%~5%;3.選擇性高,一般情況下共存元素不干擾;4.分析速度快,一般分析時(shí)間不超過(guò)10s;5.應(yīng)用廣,可測(cè)定70多元素(各種樣品中);這種方法目前廣泛用于低含量元素的定量測(cè)定。缺點(diǎn):難熔元素,非金屬元素測(cè)定困難,不能進(jìn)行多元素同時(shí)測(cè)定。
§8-2原子吸收光譜分析基本原理
一、原子吸收線和原子發(fā)射線E0E1E2E3ABA產(chǎn)生吸收光譜
B產(chǎn)生發(fā)射光譜
E0
基態(tài)能級(jí)
E1、E2、E3、激發(fā)態(tài)能級(jí)電子從基態(tài)躍遷到能量最低的激發(fā)態(tài)(稱(chēng)為第一激發(fā)態(tài))時(shí)要吸收一定頻率的光,這種譜線稱(chēng)為共振吸收線;當(dāng)它再躍遷回基態(tài)時(shí),則發(fā)射出同樣頻率的光(譜線),這種譜線稱(chēng)為共振發(fā)射線(它們都簡(jiǎn)稱(chēng)共振線)。原子吸收光譜分析利用的是原子吸收過(guò)程E→E*;而原子發(fā)射光譜分析利用的是原子發(fā)射現(xiàn)象。E*→E基態(tài)E*E激發(fā)態(tài)由于原子能級(jí)是量子化的,因此原子對(duì)輻射的吸收也是有選擇性的。由于各元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同,不同元素的原子從基態(tài)躍遷至第一激發(fā)態(tài)時(shí)所吸收的能量也不同,因而各元素的共振吸收線具有不同的波長(zhǎng)。其選擇性是非常優(yōu)秀的。一、原子吸收光譜的譜線輪廓原子吸收光譜譜線并不是嚴(yán)格幾何意義上的線,是占據(jù)有限的相當(dāng)窄的頻率或波長(zhǎng)范圍,即有一定的寬度.由物理學(xué)可知,從一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的原子發(fā)出的光,如果原子的運(yùn)動(dòng)方向離開(kāi)觀測(cè)者,則在觀測(cè)者看來(lái),其頻率較靜止原子所發(fā)的光的頻率低;反之,如原子向觀測(cè)者運(yùn)動(dòng),則其頻率較靜止原子所發(fā)的光的頻率為高.原子之間相互碰幢導(dǎo)致激發(fā)態(tài)原子平均壽命縮短.譜線變寬.四種元素共陣線的Nj/N0值元素共振線/nmgj/g0激發(fā)能/eVNj/N02000K3000K5000KCs852.121.461.44×10-47.42×10-36.82×10-2Na589.022.0149.86×10-65.83×10-41.51×10-2Ca422.732.9321.22×10-73.55×10-53.33×10-3Zn213.935.1597.45×10-155.50×10-104.32×10-4應(yīng)該指出,從表中可以看出,Nj/N0總是很小的,就是說(shuō),處于激發(fā)態(tài)的原子數(shù)與處于基態(tài)的原子數(shù)相比,可以忽略不計(jì)。所以,對(duì)于原子吸收來(lái)說(shuō),可以認(rèn)為處于基態(tài)的原子數(shù)近似地等于所生成的總原子數(shù)N。如果待測(cè)元素的原子化效率保持不變,則在一定濃度范圍內(nèi)基態(tài)原子數(shù)N0即與試樣中待測(cè)元素的濃度c呈線性關(guān)系,即
N0=Kc激發(fā)態(tài)原子數(shù)受溫度的影響大,而基態(tài)原子數(shù)受溫度的影響小?;鶓B(tài)原子數(shù)遠(yuǎn)大于激發(fā)態(tài)原子數(shù)§8-3原子吸收分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)分為單光束型和雙光束型。其基本結(jié)構(gòu)與一般的分光光度計(jì)相似,由光源、原子化系統(tǒng)、光路系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)等四個(gè)部分組成。
工作過(guò)程:高壓直流電(300V)---陰極電子---撞擊隋性原子---電離(二次電子維持放電)---正離子---轟擊陰擊---待測(cè)原子濺射----聚集空心陰極內(nèi)被激發(fā)----待測(cè)元素特征共振發(fā)射線。影響空心陰極燈特性的主要因素(1)陰極材料的性質(zhì)------決定共振線的波長(zhǎng)(2)內(nèi)充氣體的種類(lèi)及壓力------載氣的作用是擔(dān)負(fù)著攜載電流、濺射或蒸發(fā)及激發(fā)陰極原子蒸氣。壓力太低不能起上述作用,燈失效。壓力太大,會(huì)引起洛倫茲變寬,放電不穩(wěn)定。最佳是130~670Pa范圍內(nèi)。
空極陰極燈的發(fā)光強(qiáng)度與工作電流有關(guān)。使用燈電流過(guò)小,放電不穩(wěn)定;燈電流過(guò)大,濺射作用增強(qiáng),原子蒸氣密度增大,譜線變寬,甚至引起自吸,導(dǎo)致測(cè)定靈敏度降低,燈壽命縮短。因此在實(shí)際工作中應(yīng)選擇合適的工作電流。SpectrAA-AAS固定4燈位!motorizedMirror
(擋板、折流板)原子化過(guò)程:
MeX脫水→MeX蒸發(fā)→MeX分解→(溶液)(固體微粒)(氣態(tài)分子)Me+X(基態(tài)原子)(二)火焰的基本特性(a)燃燒速度(Burningvelocity)
燃燒速度是指由著火點(diǎn)向可燃燒混合氣其它點(diǎn)傳播的速度。它影響火焰的安全操作和燃燒的穩(wěn)定性。要使火焰穩(wěn)定,可燃混合氣體的供應(yīng)速度應(yīng)大于燃燒速度。但供氣速度過(guò)大,會(huì)使火焰離開(kāi)燃燒器,變得不穩(wěn)定,甚至吹滅火焰;供氣速度過(guò)小,將會(huì)引起回火。(b)火焰溫度(flametemperature)
不同類(lèi)型的火焰,其溫度不同(典型火焰為:乙炔-空氣2300度、乙炔-笑氣2900度)。(c)火焰的燃?xì)夂椭細(xì)獗壤?/p>
乙炔-空氣火焰
是原子吸收測(cè)定中最常用的火焰,該火焰燃燒穩(wěn)定,重現(xiàn)性好,噪聲低,溫度高,對(duì)大多數(shù)元素有足夠高的靈敏度,但它在短波紫外區(qū)有較大的吸收。
氫-空氣火焰
是氧化性火焰,燃燒速度較乙炔-空氣火焰高,但溫度較低,優(yōu)點(diǎn)是背景發(fā)射較弱,透射性能好。
乙炔-一氧化二氮火焰的優(yōu)點(diǎn)是火焰溫度高,而燃燒速度并不快,適用于難原子化元素的測(cè)定,用它可測(cè)定70多種元素?;鹧娴臏囟?/p>
(三)無(wú)火焰原子化器(flameless/non-flame)火焰原子化器僅有約10%的試液被原子化,而約90%的試液由廢液管排出。因而靈敏度較低。無(wú)火焰原子化裝置可以提高原子比效率,使靈敏度增加10~200倍。無(wú)火焰原于化裝置有多種:電熱高溫石墨管、石墨坩堝(crucible)、石墨棒(rod)、鉭舟(tantalumboat)、鎳杯、高頻感應(yīng)加熱爐、空心陰極濺射(sputtering)、等離子噴焰、激光等等。無(wú)火焰原子化器常用的是石墨爐原子化器(atomizationingraphitefurnace)。石墨爐原子化法的過(guò)程是將試樣注入石墨管中間位置,用大電流通過(guò)石墨管以產(chǎn)生高達(dá)2000~3000℃的高溫使試樣經(jīng)過(guò)干燥、蒸發(fā)和原子化。
商品儀器的石墨爐結(jié)構(gòu)多樣,但實(shí)際上用得最多的是Massmann(馬斯曼)爐的HGA系列和Varin-Trchtron(瓦里安-特克特朗)公司生產(chǎn)的CRA系列。石墨爐的基本結(jié)構(gòu)包括:石墨管(杯)(graphitetube)、爐體(保護(hù)氣系統(tǒng))、電源等三部分組成。工作是經(jīng)歷干燥(dryness)、灰化(incineration)、原子化和凈化(depuration)等四個(gè)階段,即完成一次分析過(guò)程。為防止石墨的高溫氧化作用,減少記憶效應(yīng),保護(hù)已熱解的原子蒸氣不在被氧化,可及時(shí)排泄分析過(guò)程中的煙霧,因此在石墨爐加熱過(guò)程中(除原子化階段內(nèi)內(nèi)氣路停氣之外)需要有足量(1~2升/分)的惰性氣體作保護(hù)。通常使用的惰性氣體主要是氬氣、氮?dú)?。整個(gè)爐體有水冷卻保護(hù)裝置,如水溫為200C時(shí),水的流量1~2升/分,爐子切斷電源停止加熱,在20~30秒內(nèi),即可冷卻到室溫。與火焰原子化法相比,石墨爐原子化法具有如下特點(diǎn):a.靈敏度高、檢測(cè)限低因?yàn)樵嚇又苯幼⑷胧軆?nèi),樣品幾乎全部蒸發(fā)并參與吸收。試樣原子化是在惰性氣體保護(hù)下,還原性氣的石墨管內(nèi)進(jìn)行的,有利于難熔氧化物的分解和自由原子的形成,自由原子在石墨管內(nèi)平均滯留時(shí)間長(zhǎng),因此管內(nèi)自由原子密度高,絕對(duì)靈敏度達(dá)10-1210-15克。b.用樣量少通常固體樣品為0.110毫克,液體試樣為550微升。因此石墨爐原子化特別適用于微量樣品的分析,但由于非特征背景吸收的限制,取樣量少,相對(duì)靈敏度低,樣品不均勻性的影響比較嚴(yán)重,方法精密度比火焰原子化法差,通常約為25%。c.試樣直接注入原子化器,從而減少溶液一些物理性質(zhì)對(duì)測(cè)定的影響,也可直接分析固體樣品。
d.排除了火焰原子化法中存在的火焰組份與被測(cè)組份之間的相互作用,減少了由此引起的化學(xué)干擾。
e.可以測(cè)定共振吸收線位于真空紫外區(qū)的非金屬元素I、P、S等。
f.石墨爐原子化法所用設(shè)備比較復(fù)雜,成本比較高。但石墨爐原子化器在工作中比火焰原子化系統(tǒng)安全。g.石墨爐產(chǎn)生的總能量比火焰小,因此基體干擾較嚴(yán)重,測(cè)量的精密度比火焰原子化法差。石墨爐的基本結(jié)構(gòu)包括:石墨管(杯)、爐體(保護(hù)氣系統(tǒng))、電源等三部分組成。工作是經(jīng)歷干燥、灰化、原子化和除殘等四個(gè)階段,即完成一次分析過(guò)程。石墨爐原子化器結(jié)構(gòu)石墨爐原子化器由爐體、石墨管、和電、水、氣供給系統(tǒng)三部分組成。石墨爐電源是一種低壓(812V)、大電流(300600A)而穩(wěn)定的交流電源。設(shè)有能自動(dòng)完成干燥、灰化、原子化、除殘階段的操作程序。石墨管溫度取決于流過(guò)的電流強(qiáng)度。石墨管在使用過(guò)程中,石墨管本身的電阻和接觸電阻會(huì)發(fā)生改變,從而導(dǎo)致石墨管溫度的變化。因此電路結(jié)構(gòu)應(yīng)有“穩(wěn)流”裝置。(2)石墨管:有兩種形狀。一種是溝紋型,用于有機(jī)溶劑,取樣可達(dá)50L,但其最高溫度較低,不適于測(cè)定釩、鉬等高沸點(diǎn)元素。另一種是廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)型,長(zhǎng)約28mm,內(nèi)徑8mm,管中央有一小孔,用以加入試樣。具有熱解石墨涂層的石墨管,有使用壽命長(zhǎng)和使難熔元素的分析靈敏度提高等優(yōu)點(diǎn)。這種石墨管通常使用含10%甲烷與90%氬氣的混合氣體。(3)爐體:爐體具有水冷卻套管,內(nèi)部可通入惰性氣體,兩端裝有石英窗,中間有進(jìn)樣孔,其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖。石墨爐中的水冷卻裝置,用于保護(hù)爐體。當(dāng)電源切斷后,爐子能很快地冷卻至室溫。惰性氣體(氬或氮?dú)?的作用,在于防止石墨管在高溫中被氧化,防止或減少被測(cè)元素形成氧化物,并排除在分析過(guò)程中形成的煙氣。1)干燥干燥的目的是蒸發(fā)樣品中的溶劑或水分。通常,干燥溫度應(yīng)稍高于溶劑的沸點(diǎn)。如果分析含有多種溶劑的復(fù)雜樣品,采用斜坡升溫更為有利。干燥時(shí)間與樣品體積有關(guān)。一般為20s至60s不等。(2)灰化灰化的作用是為了在原子化之前,去掉比分析元素化合物容易揮發(fā)的樣品中的基體物質(zhì)。很明顯,灰化步驟可減少分子吸收的干擾。應(yīng)該指出,當(dāng)分析元素與基體在同一溫度下?lián)]發(fā)時(shí),進(jìn)行灰化步驟無(wú)疑會(huì)損失待測(cè)元素。此時(shí),可采用下述辦法:①利用校正背景方法扣除基體產(chǎn)生的分子吸收光譜,而不采用灰化步驟。②用合適的試劑處理樣品,使樣品中的基體比分析元素更易揮發(fā),或更難揮發(fā)。在選擇灰化參數(shù)時(shí),必須具體考慮基體和分析元素的性質(zhì)。(3)原子化原子化溫度一般為1800--32000C,時(shí)間為5-8秒,在實(shí)際工作中通過(guò)繪制吸收—原子化溫度關(guān)系曲線,選擇最佳原子化溫度,通過(guò)繪制吸收—原子化時(shí)間關(guān)系曲線,選擇最佳原子化時(shí)間。在原子化過(guò)程,應(yīng)停止載氣通過(guò),以延長(zhǎng)基態(tài)原子在石墨爐中的停留時(shí)間,提高分析方法的靈敏度。(4)除殘?jiān)诟邷叵鲁チ粼谑珷t中的基體殘留物,消除記憶效應(yīng),為下一次做準(zhǔn)備。除殘溫度應(yīng)高于原子化溫度,即在2500—32000C,除殘時(shí)間3—5秒。
(三)低溫原子化器(其它原子化方法)低溫原子化利用元素本身或元素的氫化物在低溫下的易揮發(fā)性進(jìn)行原子化,原子化溫度低于1000℃。1.氫化物原子化裝置適用于Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se和Te等元素。在一定的酸度下,將被測(cè)元素還原成極易揮發(fā)與分解的氫化物,如AsH3、SnH4、BiH3等。這些氫化物經(jīng)載氣送入石英管后,進(jìn)行原子化與測(cè)定。該法適用于Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Se和Te等元素。AsH3↑可作價(jià)態(tài)及形態(tài)分析低酸度:測(cè)As(III);低酸度:測(cè)As(III);2.冷原子化裝置
測(cè)定痕量汞的好方法汞蒸汽原子化(測(cè)汞儀)將試樣中汞的化合物以還原劑(如SnCl2)還原為汞蒸汽,并通過(guò)Ar或N2將其帶入吸收池進(jìn)行測(cè)定。汞低溫原子化法組成:入射狹縫、光柵、凹面反射鏡和出射狹縫。作用:在原子吸收分光光度計(jì)中,單色器的作用主要是將燈發(fā)射的被測(cè)元素共振線與其它發(fā)射線分開(kāi)。位置:在原子化器后邊。作用:防止原子化時(shí)產(chǎn)生的輻射干擾進(jìn)入檢測(cè)器,避免強(qiáng)烈輻射引起光電倍增管的疲勞。在原子吸收光譜法中,由于采用空心陰極燈作光源,發(fā)射的譜線大多為共振線,故比一般光源發(fā)射的光譜簡(jiǎn)單。在實(shí)際工作中選擇合適的光譜通帶來(lái)選擇狹縫寬度。光柵入射狹縫出射狹縫光譜通帶公式Δλ=D·S
式中,Δλ(W)
:光譜通帶,D:倒線色散率(/mm),S:狹縫寬度(mm)。它可理解為“儀器出射狹縫所能通過(guò)的譜線寬度。”在兩相鄰干擾線間距離小時(shí),光譜通帶要小,反之,光譜通帶可增大。由于不同元素譜線復(fù)雜程度不同,選用的光譜通帶亦各不相同,如堿金屬、堿土金屬譜線簡(jiǎn)單、背景干擾小可選較大的光譜通帶,而過(guò)渡族、稀土族元素譜線復(fù)雜,則應(yīng)采用較小的光譜通帶。一般在原子吸光譜法中,光譜通帶為0.2nm已可滿(mǎn)足要求,故采用中等色散率的單色器。當(dāng)單色器的色散率一定時(shí),則單色器的分辨率和集光本領(lǐng)取決于狹縫寬度,所以應(yīng)選擇合適的狹縫寬度來(lái)達(dá)到譜線既不干擾,吸收又處于大值的最佳工作條件。例:WDF-Y2原子吸收分光光度計(jì)的光學(xué)參數(shù)如下:倒線色散率:20?/mm,狹縫寬度:0.05,0.1,0.2,2mm四檔可調(diào)。試問(wèn)
(1)欲將K404.4nm和K404.7nm兩線分開(kāi),所用狹縫寬度應(yīng)是多少?(2)Mn279.48nm和Mn279.83nm雙線中,前者是靈敏線,若用0.1mm和0.2mm的狹縫寬度分別測(cè)定Mn279.48nm線,所得靈敏度是否相同?為什么?(1)(?/mm)(2)Mn雙線波長(zhǎng)差:S=0.1mm時(shí),W=20×0.1=2?=0.2nm,只有279.48nm線通過(guò)狹縫進(jìn)入檢測(cè)器;狹縫寬度為0.1mm時(shí),靈敏度較高。S=0.2mm時(shí),W=20×0.2=4?=0.4nm,279.48nm和279.83nm線均通過(guò)狹縫進(jìn)入檢測(cè)器;四、檢測(cè)系統(tǒng)主要由檢測(cè)器、放大器、對(duì)數(shù)變換器、顯示記錄裝置組成。1.檢測(cè)器--------將單色器分出的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。如:光電池、光電倍增管、光敏晶體管等。分光后的光照射到光敏陰極K上,轟擊出的光電子又射向光敏陰極1,轟擊出更多的光電子,依次倍增,在最后放出的光電子比最初多到106倍以上,最大電流可達(dá)10μA,電流經(jīng)負(fù)載電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)送入放大器。2.放大器------將光電倍增管輸出的較弱信號(hào),經(jīng)電子線路進(jìn)一步放大。
3.對(duì)數(shù)變換器------光強(qiáng)度與吸光度之間的轉(zhuǎn)換。
4.顯示、記錄
新儀器配置:原子吸收計(jì)算機(jī)工作站配制一組含有不同濃度被測(cè)元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液,在與試樣測(cè)定完全相同的條件下,按濃度由低到高的順序測(cè)定吸光度值。繪制吸光度對(duì)濃度的校準(zhǔn)曲線。測(cè)定試樣的吸光度,從校準(zhǔn)曲線上用內(nèi)插法求出被測(cè)元素的含量?!?-4原子吸收定量分析
一、標(biāo)準(zhǔn)曲線法ACCxAxOCalibrationcurveofAASProblem:使用工作曲線時(shí)應(yīng)該考慮那些因素?在實(shí)際工作中,標(biāo)準(zhǔn)曲線可能發(fā)生彎曲,其原因有:1.非吸收光的影響當(dāng)共振線和非吸收線同時(shí)進(jìn)入檢測(cè)器時(shí),由于非吸收線不遵循比耳定律,與光度法中復(fù)合光的影響相似,引起工作曲線上部彎曲。2.共振變寬當(dāng)待測(cè)元素濃度大時(shí),其原子蒸氣的分壓增大,產(chǎn)生共振變寬,使吸收強(qiáng)度下降,故使標(biāo)準(zhǔn)曲線上部彎曲。3.發(fā)射線與吸收線的相對(duì)寬度通常,當(dāng)發(fā)射線半寬度與吸收線半寬度的比值約小于1/5時(shí),標(biāo)準(zhǔn)曲線是直線,否則發(fā)生彎曲現(xiàn)象。4.電離效應(yīng)當(dāng)元素的電離電位低于約6電子伏特時(shí),在火焰中容易發(fā)生電離,使基態(tài)原子數(shù)減小。濃度低時(shí),電離度大,吸光度下降多;濃度增高,電離度逐漸減小,吸光度下降程度也逐漸減小,所以引起標(biāo)準(zhǔn)曲線向濃度軸彎曲(下部彎曲)。5.吸收線變寬所致因?yàn)槲站€變寬常常導(dǎo)致吸收線輪廓不對(duì)稱(chēng),這樣,吸收線與發(fā)射線的中心頻率就不重合,因而吸收減少,標(biāo)準(zhǔn)曲線往往在高濃度區(qū)向下彎曲。4.每次測(cè)定前必須用標(biāo)準(zhǔn)溶液檢查,并保持測(cè)定條件的穩(wěn)定。5.應(yīng)扣除空白值,為此可選用空白溶液調(diào)零。
二、標(biāo)準(zhǔn)加入法分取幾份相同量的被測(cè)試液,分別加入不同量的被測(cè)元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液,其中一份不加被測(cè)元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液,最后稀釋至相同體積,使加入的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為0,C0、2C0、3C0…,然后分別測(cè)定它們的吸光度,繪制吸光度對(duì)濃度的校準(zhǔn)曲線,再將該曲線外推至與濃度軸相交。交點(diǎn)至坐標(biāo)原點(diǎn)的距離Cx即是被測(cè)元素經(jīng)稀釋后的濃度。這是為了減小試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液之間的差異(如基體、粘度等)引起的誤差,可采用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行定量分析。這種方法又稱(chēng)“直線外推法”或“增量法”注意:(1)測(cè)定應(yīng)該在A-Cs標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍內(nèi)進(jìn)行。(2)至少采用4個(gè)工作點(diǎn)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線后外推。(3)標(biāo)準(zhǔn)加入法只能消除基體干擾和某些化學(xué)干擾,但不能消除背景干擾。(4)標(biāo)準(zhǔn)加入法建立在吸光度與濃度成正比的基礎(chǔ)上,因此,要求相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線是一根通過(guò)原點(diǎn)的直線,被測(cè)元素的濃度也應(yīng)在此線性范圍內(nèi)。§8-5干擾及其抑制原子吸收光譜法采用的是銳線光源,應(yīng)用的是共振吸收線,吸收線的數(shù)目比發(fā)射線的數(shù)目少的多,譜線相互重疊的幾率較少;而且原子吸收躍遷的起始狀態(tài)為基態(tài),基態(tài)原子數(shù)目受常用溫度的影響較小,所以,N0近似等于總原子數(shù)。因此,在原子吸收光譜分析法中,干擾一般較少。原子吸收光譜法中的干擾主要有光譜干擾、物理干擾和化學(xué)干擾等三大類(lèi)型。光譜干擾光譜干擾主要產(chǎn)生于光源和原子化器。⒈光源產(chǎn)生的干擾⑴與分析線相鄰的其它譜線的存在所引起的干擾①共存譜線為待測(cè)元素線。這種情況多發(fā)生在多譜線元素的測(cè)定中。如:在鎳空心陰極燈的發(fā)射線中,分析線2320?附近還有許多條發(fā)射譜線(如2316?),而這些譜線又不被鎳元素所吸收,這樣測(cè)定的靈敏度就會(huì)下降,自然會(huì)導(dǎo)致工作曲線的彎曲。不過(guò),這樣的干擾可借助于調(diào)節(jié)狹縫的寬度的辦法來(lái)控制。②共存譜線為非待測(cè)元素的譜線。若此譜線為該元素的非吸收線,則會(huì)使測(cè)定的靈敏度下降;但若為該元素的吸收線,則當(dāng)試液中含有該元素時(shí),就會(huì)使試液產(chǎn)生“假吸收”,使待測(cè)元素的吸光度增加,產(chǎn)生正誤。當(dāng)然,這種誤差的產(chǎn)生主要是空心陰極燈的陰極材料不純引起的,且常見(jiàn)于多元素?zé)簟1苊膺@種干擾的方法是選用合適的單元素?zé)?。⑵譜線重疊的干擾一般譜線重疊的可能性較小,但并不能完全排除這種干擾存在的可能性。這是由于共存元素的共振線與待測(cè)元素的共振線重疊而引起的。例如:被測(cè)元素鐵的共振線為2719.025?,而共存元素Pt的共振線為2719.038?;又如被測(cè)Si的共振線為2506.899?,共存元素V的共振線為2506.905?等。在一定的條件下,就會(huì)發(fā)生干擾。遇到這種情況,可選擇靈敏度較低的的譜線進(jìn)行測(cè)量,以避免干擾。⒉與原子化器有關(guān)的干擾這類(lèi)干擾主要是由于原子化器的發(fā)射和背景吸收所造成。原子化器的發(fā)射
來(lái)自火焰本身或原子蒸氣中待測(cè)元素的發(fā)射。
當(dāng)儀器采用調(diào)制方式進(jìn)行工作時(shí),這一影響可得到減免。如果干擾仍然存在,則可適當(dāng)增加燈電流,提高光源發(fā)射強(qiáng)度來(lái)改善倍噪比。背景吸收(分子吸收)
來(lái)自原于化器(火焰或無(wú)火焰)的一種光譜干擾。它是由氣態(tài)分子對(duì)光的吸收以及高濃度鹽的固體微粒對(duì)光的散射所引起的。它是一種寬頻帶吸收。(包括火焰本體吸收、金屬鹽顆粒吸收、光散射損失)⑴火焰成分對(duì)光的吸收波長(zhǎng)越短,火焰成分中的OH、CH及CO等基團(tuán)或分子對(duì)輻射的吸收就越嚴(yán)重。通??赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)零點(diǎn)或改換火焰組成等辦法來(lái)消除。各種火焰的吸收曲線○空氣-乙炔焰□空氣-氫焰▲氬-氫焰(2)金屬的鹵化物、氧化物、氫氧化物及部分硫酸鹽和磷酸鹽分子對(duì)光的吸收低溫火焰中,影響明顯。高溫火焰中,分子分解,而影響不明顯。不同的無(wú)機(jī)酸會(huì)產(chǎn)生不同的影響,在波長(zhǎng)小于250nm時(shí),H2SO4
和H3PO4有很強(qiáng)的吸收帶,而HNO3和HCl的吸收很小。因此,原子吸收光譜分析中多用HNO3和HCl配制溶液。(3)固體對(duì)光的散射在進(jìn)行低含量或痕量分析時(shí),大量的鹽類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行原子化器,這些鹽類(lèi)的細(xì)波微粒處于光路中,會(huì)使共振線發(fā)生散射而產(chǎn)生“假吸收”,從而引入誤差。消除這種背景吸收對(duì)分析測(cè)定結(jié)果的影響,可通過(guò)測(cè)量與分析線相近的非吸收線的吸收,再?gòu)姆治鼍€的總吸收中扣除這部分吸收來(lái)校正;也可以用與試樣組成相似的標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)校正。還可以用分離基體的辦法?,F(xiàn)代原子吸收分光光度計(jì)中都具有自動(dòng)校正背景吸收的功能。氘燈法氘燈產(chǎn)生的連續(xù)光譜通過(guò)火焰時(shí),在同一波長(zhǎng)下只產(chǎn)生背景吸收,而空心陰極燈的光束通過(guò)火焰時(shí),得到的吸收包括了原子吸收和背景吸收。因此,將此兩值相減,即可扣除背景。原理:氘燈產(chǎn)生的連續(xù)光譜進(jìn)入單色器狹縫,通常比原子吸收線寬度大一百倍左右。氘燈對(duì)原子吸收的信號(hào)為空心陰極燈原子信號(hào)的0.5%以下。由此,可以認(rèn)為氘燈測(cè)出的主要是背景吸收信號(hào),空心陰極燈測(cè)的是原子吸收和背景信號(hào),二者相減得原子吸收值。應(yīng)用:氘燈校正法已廣泛應(yīng)用于商品原子吸收光譜儀器中,氘燈校正的波長(zhǎng)和原子吸收波長(zhǎng)相同,校正效果顯然比非共振線法好。缺點(diǎn):氘燈是一種氣體放電燈,而空極陰極燈屬于空極陰極濺射放電燈。兩者放電性質(zhì)不同,能量分布不同,光斑大小不同,再加上不易使兩個(gè)燈的光斑完全重疊。急劇的原子化,又引起石墨爐中原子和分子濃度在時(shí)間和空間上分布不均勻,因而造成背景扣除的誤差??尚U鼳<1的背景吸收元素吸收信號(hào)遠(yuǎn)低于背景吸收信號(hào),可忽略偏振-蔡曼法
恒磁場(chǎng)調(diào)制方式此法是在原子化器上加以磁場(chǎng),利用蔡曼效應(yīng),使吸收的譜線分裂成一條線和兩條線。此時(shí),根據(jù)線對(duì)平行偏振光的吸收,得到原子吸收和背景吸收值,而線對(duì)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。校正背景有磁場(chǎng)無(wú)磁場(chǎng)Mg285.2nm能級(jí)分裂示意圖強(qiáng)度塞曼效應(yīng)一條光譜線在外加磁場(chǎng)作用下分裂成幾條偏振化的譜線的現(xiàn)象偏振方向平行于磁場(chǎng)方向偏振方向垂直于磁場(chǎng)方向吸收線分裂為π和兩個(gè)σ±,π組分平行于磁場(chǎng)方向波長(zhǎng)不變,σ±組分垂直于磁場(chǎng)方向,波長(zhǎng)分別向長(zhǎng)波和短波方向移動(dòng)。
光源發(fā)射線通過(guò)起偏器后變?yōu)槠窆猓硶r(shí)刻平行于磁場(chǎng)方向的偏振光通過(guò)時(shí),吸收線組分和背景產(chǎn)生吸收,得到原子吸收和背景吸收總吸光度;另一時(shí)刻垂直于磁場(chǎng)的偏振光通過(guò)原子能器時(shí)只有背景吸收,沒(méi)有原子吸收,兩者之差即為原子吸收。恒定磁場(chǎng)調(diào)制方式}平行于磁場(chǎng)方向的偏振光通過(guò)原子吸收+背景吸收垂直于磁場(chǎng)方向的偏振光通過(guò)背景吸收差值原子吸收*.可變磁場(chǎng)調(diào)節(jié)方式磁場(chǎng)變化零磁======激磁零磁時(shí),原子+背景吸收;激磁時(shí),僅背景吸收,他們之差為原子吸收。物理干擾(基體效應(yīng))此類(lèi)干擾是指試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過(guò)程中的某些物理因素的變化而引起的干擾效應(yīng)。它主要影響試樣噴入火焰的速度、霧化效率、霧滴大小及其分布、溶劑與固體微粒的蒸發(fā)等。主要因素有:⒈試液的粘度影響試樣噴入火焰的速度;⒉試液的表面張力影響霧滴的大小及分布;⒊溶劑的蒸汽壓影響其蒸發(fā)速度;⒋霧化氣體的壓力影響試液噴入量的多少。這些因素的存在,對(duì)火焰中待測(cè)元素的原子數(shù)量有明顯的影響,當(dāng)然會(huì)影響到吸光度的測(cè)定。采用配制與試液組成相近似的標(biāo)準(zhǔn)溶液、或標(biāo)準(zhǔn)加入法均可消除這種干擾。因?yàn)檫@種干擾對(duì)試樣中的各元素的影響是相似的?;瘜W(xué)干擾這是一種由待測(cè)元素與其它組分之間的化學(xué)作用所引起的干擾效應(yīng),此效應(yīng)主要對(duì)待測(cè)元素的原子化效率產(chǎn)生影響。由于這種干擾對(duì)試樣中不同的元素的影響各不相同,并隨火焰溫度、狀態(tài)和部位、其它組分的存在、霧滴的大小等條件的變化而變化。所以它是原子吸收光譜法的主要干擾源。化學(xué)干擾的形式有兩種,一是待測(cè)元素與共存元素作用生成難揮發(fā)的化合物,致使參與吸收的基態(tài)原子數(shù)目減少。如:用火焰原子化法測(cè)Mg時(shí),若有Al存在,Mg的原子化程度大為降低,這是由于在霧化過(guò)程中,Mg和Al在氣溶膠中熱力學(xué)性質(zhì)更穩(wěn)定的物質(zhì)MgAl2O4,造成Mg的原子化程度降低。常見(jiàn)的元素還有Al、Ti、B、Si、Be等,可通過(guò)使用高溫火焰來(lái)降低其影響程度。二是基態(tài)原子的電離。在火焰中,當(dāng)外界條件相當(dāng)時(shí),部分基態(tài)原子會(huì)推動(dòng)一個(gè)或幾個(gè)電子而變成離子,不發(fā)生原子吸收現(xiàn)象,從而使吸收強(qiáng)度減弱,對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響。這種情況是電離電位≦6eV的元素特有的,它們?cè)诨鹧嬷幸纂婋x,且火焰溫度越高,此干擾的影響就越嚴(yán)重。堿金屬及堿土金屬的這種干擾現(xiàn)象尤為明顯。消除化學(xué)干擾的方法:(1)選擇合適的原子化方法
提高原子化溫度,減小化學(xué)干擾。使用高溫火焰或提高石墨爐原子化溫度,可使難離解的化合物分解。采用還原性強(qiáng)的火焰與石墨爐原子化法,可使難離解的氧化物還原、分解。(2)釋放劑當(dāng)欲測(cè)元素和干擾元素在火焰中形成穩(wěn)定的化合物時(shí),加入另一種物質(zhì)和干擾元素化合,生成更穩(wěn)定或更難揮發(fā)的化合物,從而使待測(cè)元素從干擾元素的化合物中釋放出來(lái)。這種加入的物質(zhì)稱(chēng)為釋放劑。例如:測(cè)定植物中的鈣時(shí),加入鎂和硫酸,可使鈣從磷酸鹽和鋁的化合物中釋放出來(lái)。例如:磷酸根干擾鈣的測(cè)定,可在試液中加入鑭、鍶鹽,鑭、鍶與磷酸根首先生成比鈣更穩(wěn)定的磷酸鹽,就相當(dāng)于把鈣釋放出來(lái)。(3)加入保護(hù)劑保護(hù)劑作用是它可與被測(cè)元素生成易分解的或更穩(wěn)定的配合物,防止被測(cè)元素與干擾組份生成難離解的化合物。保護(hù)劑一般是有機(jī)配合劑。例如,加入EDTA,與鈣生成絡(luò)合物后,可以抑制磷酸對(duì)鈣的干擾;加入氟離子,可防止鋁對(duì)鈹?shù)母蓴_等。(4)加入基體改進(jìn)劑對(duì)于石墨爐原子化法,在試樣中加入基體改進(jìn)劑,使其在干燥或灰化階段與試樣發(fā)生化學(xué)變化,其結(jié)果可以增加基體的揮發(fā)性或改變被測(cè)元素的揮發(fā)性,以消除干擾。電離干擾在高溫條件下,原子會(huì)電離,使基態(tài)原子數(shù)減少,吸光度下降,這種干擾稱(chēng)為電離干擾。
消除電離干擾的方法是加入過(guò)量的消電離劑。消電離劑是比被測(cè)元素電離電位低的元素,相同條件下消電離劑首先電離,產(chǎn)生大量的電子,抑制被測(cè)元素的電離。例如,測(cè)鈣時(shí)可加入過(guò)量的KCl溶液消除電離干擾。鈣的電離電位為6.1eV,鉀的電離電位為4.3eV。由于K電離產(chǎn)生大量電子,使鈣離子得到電子而生成原子。有機(jī)溶劑的影響有機(jī)溶劑的影響有兩方面:試樣霧化過(guò)程的影響和火焰燃燒過(guò)程的影響,試樣霧化過(guò)程的影響已討論。火焰燃燒過(guò)程的影響有:有機(jī)溶劑會(huì)改變火焰溫度和組成,因而影響原子化效率;溶劑的產(chǎn)物會(huì)引起發(fā)射及吸收,溶劑的不完全燃燒產(chǎn)生微粒因而影響背景等。選用燃燒完全,火焰穩(wěn)定,沒(méi)有吸收,最佳?!?-6測(cè)試條件的選擇影響分析測(cè)試的光譜干擾、物理干擾和化學(xué)干擾等三大類(lèi)干擾因素,根據(jù)情況的不同又分別涉及諸如共振發(fā)射線不純、火焰成分對(duì)光的吸收(背景吸收)、試液的粘度、試液的表面張力及某些化學(xué)作用的存在等方面的內(nèi)容。所以,在實(shí)際測(cè)試中,應(yīng)綜合各方面的因素,做好分析測(cè)試最佳條件的選擇。主要考慮原子吸收分光光度計(jì)的操作條件即:元素靈敏線、燈電流、火焰、燃燒器的高度及狹縫寬度等。1.分析線的選擇待測(cè)元素的特征譜線就是元素的共振線(也稱(chēng)元素的靈敏線),也稱(chēng)待測(cè)元素的分析線。在測(cè)試待測(cè)試液時(shí),為了獲得較高的靈敏度,通常選擇元素的共振線作為分析線。但并非在任何情況下都作這樣的選擇。⒈As、Se、Hg等元素的測(cè)定,它們的靈敏線都處于遠(yuǎn)紫外區(qū)。而在這個(gè)光譜區(qū)間內(nèi),由于不同組成的火焰都有較為強(qiáng)烈的背景吸收,所以,此時(shí)選擇這些元素的共振線作為分析線,顯然是不合適宜的。⒉在待測(cè)組分的濃度較高時(shí),即使共振線不受干擾,也不宜選擇元素的靈敏線作分析線用。因?yàn)殪`敏線是待測(cè)元素的原子蒸汽吸收最強(qiáng)烈的入射線,若選擇元素的共振線為分析線,吸收值有可能會(huì)突破標(biāo)準(zhǔn)曲線的有效線性范圍,給待測(cè)元素的準(zhǔn)確定量帶來(lái)不必要的誤差。所以,應(yīng)考慮選擇靈敏度較低的元素的共振線作為分析線用。但在微量元素的分析測(cè)定中,必須選擇吸收最強(qiáng)的共振發(fā)射線。當(dāng)然,最佳分析線的選擇應(yīng)根據(jù)具體情況,通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。燈電流的選擇空心陰極燈作為光度計(jì)的光源,其主要任務(wù)是輻射出能用于峰值吸收的待測(cè)元素的銳線光譜――即特征譜線。那么欲達(dá)到這個(gè)目的,就須選擇有良好發(fā)射性能的空心陰極燈,可空心陰極燈的發(fā)射特性又取決于燈電流的大小,所以,選擇最適宜的燈電流就成為能否準(zhǔn)確分析的操作條件之一。一般情況下,盡管市售商品空心陰極燈都標(biāo)有允許使用的最大工作電流,但也并不是工作電流越大越好,其確定的基本原則是:在保證光譜穩(wěn)定并具有適宜強(qiáng)度的條件下,應(yīng)使用最低的工作電流??招年帢O燈工作電流發(fā)射線變寬,燈壽命縮短。燈電流太小輸出光強(qiáng)度弱,放電不穩(wěn)定。燈電流太大火焰火焰選擇的是否恰當(dāng),直接關(guān)系到待測(cè)元素的原子化效率,即基態(tài)原子的數(shù)目。這就需要根據(jù)試液的性質(zhì),選擇火焰的溫度;根據(jù)火焰的溫度,再選擇火焰的組成,但同時(shí)還要考慮到,在測(cè)定的光譜區(qū)間內(nèi),火焰本身是否有強(qiáng)吸收。因?yàn)榻M成不同的火焰其最高溫度有著明顯的差異,所以,對(duì)于難離解化合物的元素,應(yīng)選擇溫度較高的火焰如:Air-C2H2、N2O-C2H2等。反之,應(yīng)選擇低溫火焰,以免引起電離干擾。當(dāng)然,確定火焰類(lèi)型后,還應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步地確定燃助比。1)火焰
類(lèi)型:空氣-乙炔;氧化亞氮—乙炔配比:富燃火焰;中性火焰;貧燃火焰燃燒器高度
原子化條件:火焰法主要是選擇適當(dāng)?shù)幕鹧妗?duì)于分析線在200nm以下的元素,不宜選用乙炔火焰。對(duì)于易電離的元素,宜選用低溫火焰。而對(duì)于易生成難離解化合物的元素,則宜選用高溫火焰。對(duì)低、中溫元素,使用空氣-乙炔火焰;對(duì)高溫元素,宜采用氧化亞氮-乙炔高溫火焰;對(duì)分析線位于短波區(qū)(200nm以下)的元素,使用空氣-氫火焰。對(duì)于確定類(lèi)型的火焰,稍富燃的火焰(燃?xì)饬看笥诨瘜W(xué)計(jì)量)是有利的。對(duì)氧化物不十分穩(wěn)定的元素如Cu、Mg、Fe、Co、Ni等,用化學(xué)計(jì)量火焰(燃?xì)馀c助燃?xì)獾谋壤c它們之間化學(xué)反應(yīng)計(jì)量量相近)或貧燃火焰(燃?xì)饬啃∮诨瘜W(xué)計(jì)量)也是可以的。燃燒器高度不同性質(zhì)的元素,其基態(tài)原子濃度隨燃燒器的高度即:火焰的高度的分布是不同的。氧化穩(wěn)定性高的Cr,隨火焰調(diào)試的增加,其氧化特性增強(qiáng),形成氧化物的傾向增大,基態(tài)原子數(shù)目減少,因而吸收值相對(duì)降低;而不易氧化的Ag,其吸收值隨火焰高度的增加而增大。但對(duì)于氧化物穩(wěn)定性居中的Mg來(lái)說(shuō),其吸收值開(kāi)始時(shí)是隨火焰高度的增加而增加,但達(dá)到一峰值后卻又隨火焰高度的增加而降低。測(cè)定時(shí)應(yīng)根據(jù)待測(cè)元素的性質(zhì),仔細(xì)調(diào)節(jié)燃燒器的高度,使光束從N0最大的火焰區(qū)穿過(guò),以獲得最佳的靈敏度。狹縫寬度在原子吸收光譜分析法中,譜線重疊的可能性一般比較小,因此,測(cè)定時(shí)可選擇較寬的狹縫,從而使光強(qiáng)增大,提高信噪比。但還應(yīng)考慮到單色器分辨能力的大小、火焰背景的發(fā)射強(qiáng)弱以及吸收線附近是否有干擾線或非吸收線的存在等。如果單色器的分辨能力強(qiáng)、火焰背景的發(fā)射弱、吸收線附近無(wú)干擾線,則可選擇較寬的狹縫,否則,應(yīng)選擇較窄的狹縫。燃?xì)?、助燃?xì)饬髁俊㈧F化效率調(diào)節(jié)可根據(jù)儀器說(shuō)明書(shū)選擇進(jìn)樣量選擇進(jìn)樣量過(guò)小,吸收信號(hào)弱,不便于測(cè)量;進(jìn)樣量過(guò)大,在火焰原子化法中,對(duì)火焰產(chǎn)生冷卻效應(yīng),在石墨爐原子化法中,會(huì)增加除殘的困難。在實(shí)際工作中,應(yīng)測(cè)定吸光度隨進(jìn)樣量的變化,達(dá)到最滿(mǎn)意的吸光度的進(jìn)樣量,即為應(yīng)選擇的進(jìn)樣量。對(duì)于通常所遇到的上述條件,原則上均應(yīng)以實(shí)驗(yàn)手段來(lái)確定最佳操作條件。石墨爐
溫度和時(shí)間的設(shè)定凈化原子化干燥灰化§8-7靈敏度、特征濃度及檢出限
1.靈敏度及特征濃度
當(dāng)待測(cè)元素的濃度c或質(zhì)量m改變一個(gè)單位時(shí)。吸光度A的變化量。在AAS中,常用特征濃度或特征質(zhì)量來(lái)表示靈敏度。
Or特征濃度:產(chǎn)生1%的吸收或0.0044吸光度值時(shí)溶液中待測(cè)元素的質(zhì)量濃度(mg.mL-1/1%)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)(mg.g-1/1%).
C0=CX×0.0044/A(g.cm-3)CX表示待測(cè)元素的濃度;A為多次測(cè)量的吸光度值。例如,1mg.g-1的鎂溶液,測(cè)得其吸光度為0.55,則鎂的特征濃度為:
(1/0.55)×0.0044=8ng.g-1/1%
特征質(zhì)量:產(chǎn)生1%的吸收或0.0044吸光度值時(shí)溶液中待測(cè)元素的質(zhì)量(g/1%),在石墨爐原子化法中應(yīng)用較為普遍。
m0=0.0044/S=0.0044m/AS(Pg或ng)
靈敏度的影響因素:待測(cè)元素本身的性質(zhì):如難熔元素的靈敏度比普通元素靈敏度要低得多。測(cè)定儀器的性能:如單色器的分辨率、光源的特性、檢測(cè)器的靈敏度等有關(guān)。實(shí)驗(yàn)因素的影響:如霧化器效率等靈敏度用途:1.檢查儀器性能儀器是否調(diào)整好;儀器部件性能是否降低;測(cè)試條件是否在最佳狀態(tài)。2.估計(jì)最適宜的測(cè)量濃度和取樣量
例1:某飼料溶液中鐵含量為0.2mg/L,若用AAS測(cè)定,問(wèn)測(cè)定前溶液是否需要濃縮或稀釋?zhuān)縎=0.08ug/ml/1%解:∵最佳分析范圍在A=0.15-0.8
又∵S=0.0044C/A,即C=A×S/0.0044∴最適宜的分析濃度為:0.08ug/ml×(0.15/0.0044-0.8/0.0044)=2.7-14.5ug/ml之間。現(xiàn)為0.2ug/ml,故需要濃縮,倍數(shù)為:(2.7-14.5)/0.2=13.5-72.5倍例2:某生物樣品含鈣約0.2%,應(yīng)稱(chēng)取多少試樣定容至25毫升體積進(jìn)行測(cè)量較合適?
Sca=0.11ug/ml/1%
解:測(cè)量最合適濃度為:
0.11×0.15/0.0044-0.11×0.8/0.0044=3.75-20ug/ml,又∵Ca%=100VC/G∴G=100VC/Ca%=100×25×(3.75-20)/0.2
=0.046-0.25g
即稱(chēng)取0.1-0.2g試樣合適。檢出限產(chǎn)生一個(gè)能夠確證在試樣中存在某元素的分析信號(hào)所需要的該元素的最小含量,絕對(duì)檢出限則用m表示。檢出限比靈敏度具有更明確的意義,它考慮到了噪聲的影響,并明確地指出了測(cè)定的可靠程度。由此可見(jiàn),降低噪聲,提高測(cè)定精密度是改善撿測(cè)極限的有效途徑。以適當(dāng)?shù)闹眯哦葯z出的待測(cè)元素的最小濃度或最小量IUPAC定義可測(cè)量的最小分析信號(hào)空白樣品多次測(cè)定值的平均值與置信度有關(guān)的系數(shù)檢測(cè)限:待測(cè)元素所產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度等于其噪聲強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)偏差三倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度或質(zhì)量分?jǐn)?shù)Ρ或m分別為待測(cè)液質(zhì)量濃度或質(zhì)量,A為吸光度,σ為噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差例如:現(xiàn)測(cè)定鉛時(shí),0.1μg/ml鉛的標(biāo)準(zhǔn)溶液產(chǎn)生吸光度為0.24,置倍度分別2、3時(shí),檢測(cè)限為多少?
空白測(cè)定20次的均方誤差0.012解:D=0.1×2×0.012/0.24μg/ml=0.01μg/ml當(dāng)置信度為3時(shí),D=0.015μg/ml§8-7AAS的特點(diǎn)及其應(yīng)用原子吸收光譜分析法具有測(cè)定靈敏度高、特效性強(qiáng)、抗干擾性能好、應(yīng)用廣泛、穩(wěn)定性好等特點(diǎn),所以,自從發(fā)明以來(lái),已廣泛應(yīng)用在礦物、金屬、陶瓷、水泥、化工產(chǎn)品、土壤、食品、血液、生物體、環(huán)境污染物等試樣中的金屬元素的測(cè)定,能測(cè)定的金屬元素多達(dá)七十多種。
主要為金屬元素含量的定量測(cè)定,包括部分非金屬S、P等一般不進(jìn)行定性??蓽y(cè)定的元素多,空氣-乙炔火焰可測(cè)36種元素,N2O-乙炔火焰可測(cè)33種元素,間接測(cè)定法可測(cè)16種元素,除交叉測(cè)定外,共可測(cè)70多種元素。
應(yīng)用廣泛的微量金屬元素的首選測(cè)定方法(非金屬元素可采用間接法測(cè)量)。
(1)頭發(fā)中微量元素的測(cè)定—微量元素與健康關(guān)系;
(2)水中微量元素的測(cè)定—環(huán)境中重金屬污染分布規(guī)律;(3)水果、蔬菜中微量元素的測(cè)定;(4)礦物、合金及各種材料中微量元素的測(cè)定;(5)各種生物試樣中微量元素的測(cè)定。一、選擇題(從4個(gè)備選答案中,選擇1~2個(gè)正確答案)1.原子吸收譜線的寬度主要決定于()。A.自然變寬B.多普勒變寬和自然變寬C.多普勒變寬和壓力變寬2.原子吸收光譜產(chǎn)生的原因是()。A.分子中電子能級(jí)躍遷B.轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷C.振動(dòng)能級(jí)躍遷D.原子最外層電子躍遷CD3.原子吸收中的背景干擾主要來(lái)源于()。A.火焰中待測(cè)元素發(fā)射的譜線B.干擾元素發(fā)射的譜線C.光源輻射的非共振線D.分子吸收4.在原子吸收分光光度法中,原子蒸氣對(duì)共
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