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原子吸收光譜2023/5/25第一頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五原子吸收光譜分析概述一、歷史定義:原子吸收光譜法是一種基于氣態(tài)的待測(cè)基態(tài)原子對(duì)特征譜線的吸收而建立的一種分析方法。這一方法的發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段:1.原子吸收現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

1802年,W.H.Wollaston在研究太陽(yáng)連續(xù)光譜時(shí),發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)光譜的暗線。太陽(yáng)光暗線但當(dāng)時(shí)人們并不了解產(chǎn)生這些暗線的原因2023/5/25第二頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五原子吸收光譜分析概述1859年,在研究堿金屬和堿土金屬的火焰光譜時(shí),發(fā)現(xiàn)Na原子蒸氣發(fā)射的光在通過(guò)溫度較低的Na原子蒸氣時(shí),會(huì)引起鈉光的吸收,產(chǎn)生暗線。根據(jù)這一暗線與太陽(yáng)光譜中的暗線在同一位置這一事實(shí),證明太陽(yáng)連續(xù)光譜中的暗線正是大氣圈中的氣態(tài)Na原子對(duì)太陽(yáng)光譜中Na輻射的吸收所引起的,解釋了暗線產(chǎn)生的原因。基態(tài)第一激發(fā)態(tài)hNa*

Na+hν(發(fā)射)a.火焰溫度較高區(qū)域第一激發(fā)態(tài)hνNa+hνNa*(吸收)b.火焰溫度較低區(qū)域基態(tài)2023/5/25第三頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五原子吸收光譜分析概述2、空心陰極燈的發(fā)明火焰空心陰極燈棱鏡光電管如要測(cè)定試液中的鎂離子:2023/5/25第四頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五原子吸收光譜分析概述3、電熱原子化技術(shù)的提出

1959年里沃夫提出電熱原子化技術(shù),大大提高了原子吸收的靈敏度。二、原子吸收與分子吸收、原子發(fā)射的比較1.原子吸收與分子吸收相同點(diǎn):都屬吸收光譜,遵守比爾定律。不同點(diǎn):吸光物質(zhì)狀態(tài)不同(分光光度法:溶液中的分子或離子;AAS:氣態(tài)的基態(tài)原子);分子吸收為寬帶吸收,而原子吸收為銳線吸收。2.原子吸收與原子發(fā)射的比較原子吸收光譜利用的是原子的吸收現(xiàn)象,而原子發(fā)射光譜分析是基于原子的發(fā)射現(xiàn)象,二者是兩種相反的過(guò)程。另測(cè)定方法與儀器亦有相同和不同之處。2023/5/25第五頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五原子吸收光譜分析概述三、原子吸收光譜分析的特點(diǎn)1.靈敏度高:在原子吸收實(shí)驗(yàn)條件下,處于基態(tài)的原子數(shù)目比激發(fā)態(tài)多得多(玻爾茲曼分布規(guī)律),故靈敏度高。其檢出限可達(dá)10-9g/ml(某些元素可更高);2.選擇性好:譜線簡(jiǎn)單,因譜線重疊引起的光譜干擾較小,即抗干擾能力強(qiáng)。分析不同元素時(shí),選用不同元素?zé)?,提高分析的選擇性;3.具有較高的精密度和準(zhǔn)確度:因吸收線強(qiáng)度受原子化器溫度的影響比發(fā)射線小。另試樣處理簡(jiǎn)單。RSD1~2%,相對(duì)誤差0.1~0.5%。缺點(diǎn):難熔元素、非金屬元素測(cè)定困難、不能多元素同時(shí)分析。2023/5/25第六頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五§8-1概述原子吸收光譜法(也稱原子吸收分光光度法)

P227基于原子蒸氣對(duì)其特定譜線(特征譜線)吸收作用進(jìn)行定量分析的方法;2023/5/25第七頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五

原子吸收光譜:

從光源發(fā)出的被測(cè)元素的特征輻射通過(guò)元素的原子蒸氣時(shí)被其基態(tài)原子吸收,由輻射的減弱程度測(cè)定元素含量.原子吸收光譜法的特點(diǎn):(1)靈敏度高,檢出限低(火焰:10-9g/ml,石墨爐:10-13g(2)選擇性好(3)準(zhǔn)確度高(4)測(cè)定范圍廣(可直接測(cè)定70多種元素)2023/5/25第八頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五§8-2原子吸收光譜的原理

1、共振線、特征譜線

外層電子從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài),吸收一定頻率的輻射能量,產(chǎn)生共振吸收線(簡(jiǎn)稱共振線)(1)不同元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同,共振線不同,共振線是元素的特征譜線。(2)利用基態(tài)原子蒸氣對(duì)特征譜線(共振線)的吸收進(jìn)行定量分析

2023/5/25第九頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五原子吸收光譜分析基本原理共振線b.原子吸收hνM+hνM*(吸收)基態(tài)第一激發(fā)態(tài)第二激發(fā)態(tài)第三激發(fā)態(tài)基態(tài)第一激發(fā)態(tài)hM*

M+hν(發(fā)射)a.原子發(fā)射第二激發(fā)態(tài)第三激發(fā)態(tài)1.共振發(fā)射線:電子從基態(tài)躍遷到能量最低的激發(fā)態(tài)時(shí)要吸收一定頻率的光,它再躍遷回基態(tài)時(shí),則發(fā)射出同樣頻率的光(譜線),這種譜線稱為共振發(fā)射線。2.共振吸收線:電子從基態(tài)躍遷至第一激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的吸收譜線稱為共振吸收線。3.共振線:共振發(fā)射線和共振吸收線都簡(jiǎn)稱為共振線。對(duì)大多數(shù)元素來(lái)說(shuō),共振線也是元素最靈敏的譜線。2023/5/25第十頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五2、譜線輪廓與譜線變寬

原子吸收線不是一條單一頻率的線,而是有一定的頻率范圍,即有一定寬度。譜線的輪廓是譜線強(qiáng)度隨頻率變化的曲線,一般用原子蒸氣對(duì)頻率為的光的吸收系數(shù)K隨頻率的變化來(lái)描述吸收線輪廓吸收線輪廓LL2023/5/25第十一頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五譜線輪廓與譜線變寬以Kv與作圖:表征吸收線輪廓(峰)的參數(shù):

中心頻率0(峰值頻率):最大吸收系數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率;

半寬度:Δ。2023/5/25第十二頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五最大的吸收系數(shù)K0所對(duì)應(yīng)頻率

0稱為中心頻率K0/2處吸收線輪廓兩點(diǎn)間的距離稱為吸收線半寬度(Δ,10-3nm)表征吸收線輪廓的參數(shù):

中心頻率0

吸收線半寬度:Δ吸收線輪廓2023/5/25第十三頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五吸收峰變寬原因:

(1)自然寬度:譜線自身具有一定的寬度。

(2)多普勒變寬(熱變寬):原子在空間做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的(3)壓力變寬(勞倫茲變寬,赫魯茲馬克變寬):原子吸收區(qū)氣體壓力變大時(shí),相互碰撞引起的變寬。

勞倫茲變寬:

待測(cè)原子和其他原子碰撞。

赫魯茲馬克變寬(共振變寬):同種原子碰撞。在一般分析條件下吸收線的輪廓受多普勒變寬ΔD和勞倫茲變寬ΔL

的影響2023/5/25第十四頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五吸收峰變寬原因:4.自吸變寬光源空心陰極燈發(fā)射的共振線被燈內(nèi)同種基態(tài)原子所吸收產(chǎn)生自吸現(xiàn)象。燈電流越大,自吸現(xiàn)象越嚴(yán)重。5.場(chǎng)致變寬

外界電場(chǎng)、帶電粒子、離子形成的電場(chǎng)及磁場(chǎng)的作用使譜線變寬的現(xiàn)象;影響較小?;鹧嬖踊ㄖ校L是主要的;非火焰原子化法中,ΔνD是主要的。ΔvL譜線變寬,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的靈敏度下降。2023/5/25第十五頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五鎢燈和氘燈光源,經(jīng)光柵或棱鏡分光后,光譜通帶0.2mm。而原子吸收線半寬度:10-3nm。如圖:

若用一般光源照射時(shí),吸收光的強(qiáng)度變化僅為0.5%。要測(cè)量光減弱的程度,靈敏度極差。

3、原子吸收光譜的測(cè)量(積分吸收和峰值吸收)2023/5/25第十六頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五(1)積分吸收:吸收線輪廓內(nèi)吸收系數(shù)的積分,稱為積分吸收系數(shù),簡(jiǎn)稱積分吸收(譜線下所圍面積)如果將公式左邊求出,即譜線下所圍面積測(cè)量出(積分吸收)。即可得到單位體積原子蒸氣中吸收輻射的基態(tài)原子數(shù)N0。這是一種絕對(duì)測(cè)量方法,現(xiàn)在的分光裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)。(△λ=10-3,若λ取500nm,單色器分辨率R=λ/△λ=5×105)長(zhǎng)期以來(lái)無(wú)法解決的難題!N0為

單位體積的基態(tài)原子數(shù)2023/5/25第十七頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五

1955年,瓦爾西提出在原子吸收分析中用銳線光源,測(cè)量譜線的峰值吸收銳線光源——發(fā)射線的半寬度比吸收線的半寬度窄的多的光源。銳線光源需要滿足的條件:a.光源的發(fā)射線與吸收線的ν0一致。b.發(fā)射線的Δν1/2小于吸收線的Δν1/2。理想的銳線光源——空心陰極燈:用一個(gè)與待測(cè)元素相同的純金屬制成。由于燈內(nèi)是低電壓,壓力變寬基本消除;燈電流僅幾毫安,溫度很低,熱變寬也很小。

2023/5/25第十八頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五由Lamber-Beer定律:

(2)峰值吸收

將It=I0e-Kvb代入上式:采用銳線光源進(jìn)行測(cè)量,則Δνe<Δνa,由圖可見,在輻射線寬度范圍內(nèi),Kν可近似認(rèn)為不變,并近似等于峰值時(shí)的吸收系數(shù)K02023/5/25第十九頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五峰值吸收在原子吸收中,譜線變寬主要受多普勒效應(yīng)影響,則:上式的前提條件:(1)Δνe<Δνa;(2)輻射線與吸收線的中心頻率一致。2023/5/25第二十頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五原子吸收光譜分析基本原理基態(tài)原子數(shù)(N0)與待測(cè)元素原子總數(shù)(N)的關(guān)系在一定溫度下,處于熱力學(xué)平衡時(shí),激發(fā)態(tài)原子數(shù)Nj與基態(tài)原子數(shù)N0

之比服從波爾茲曼分布定律:

Nj/N0=Pj/P0e-(Ej-E0)/kT式中,P0

,Pj分別為基態(tài)和激發(fā)態(tài)統(tǒng)計(jì)權(quán)重。對(duì)共振線(E0=0),有Nj/N0=Pj/P0e-Ej/Kt當(dāng)T<3000K時(shí),Nj/N0都很小,不超過(guò)1%,故N0=N若控制條件使進(jìn)入火焰的試樣保持一個(gè)恒定的比例,則

A與溶液中待測(cè)元素的濃度成正比,即:A=K·c此即為原子吸收分光光度法定量基礎(chǔ)。2023/5/25第二十一頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五

當(dāng)使用銳線光源時(shí),A=k

N0

L=k’c(比爾定律)原子吸收定量基礎(chǔ)

火焰溫度低于3000K時(shí),可以用基態(tài)原子數(shù)代表待測(cè)元素的原子總數(shù)2023/5/25第二十二頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五§8-3原子吸收分光光度計(jì)2023/5/25第二十三頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五2023/5/25第二十四頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五2023/5/25第二十五頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五原子吸收分光光度計(jì)2023/5/25第二十六頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五原子吸收分光光度計(jì)一、流程與分光光度計(jì)相比,不同點(diǎn):(1)采用銳線光源(2)單色器在火焰與檢測(cè)器之間(3)原子化系統(tǒng)原子吸收中的原子發(fā)射現(xiàn)象消除:對(duì)光源要進(jìn)行調(diào)制。機(jī)械調(diào)制;電調(diào)制單光束原子吸收分光光度計(jì)流程雙光束原子吸收分光光度計(jì)2023/5/25第二十七頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五二、光源1.作用

提供待測(cè)元素的特征光譜。獲得較高的靈敏度和準(zhǔn)確度。光源應(yīng)滿足如下要求;(1)能發(fā)射銳線;(2)能發(fā)射待測(cè)元素的共振線;有足夠強(qiáng)度(3)輻射光強(qiáng)度穩(wěn)定。2023/5/25第二十八頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五2.空心陰極燈原理:

施加適當(dāng)電壓時(shí),電子將從空心陰極內(nèi)壁流向陽(yáng)極;與充入的惰性氣體碰撞而使之電離,產(chǎn)生正電荷,其在電場(chǎng)作用下,向陰極內(nèi)壁猛烈轟擊;使陰極表面的金屬原子濺射出來(lái),濺射出來(lái)的金屬原子再與電子、惰性氣體原子及離子發(fā)生撞碰而被激發(fā),于是陰極內(nèi)輝光中便出現(xiàn)了陰極物質(zhì)和內(nèi)充惰性氣體的光譜。用不同待測(cè)元素作陰極材料,可制成相應(yīng)空心陰極燈??招年帢O燈的輻射強(qiáng)度與燈的工作電流有關(guān)。

2023/5/25第二十九頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五2.空心陰極燈特點(diǎn):(1)只有一個(gè)操作參數(shù):工作電流(2)輻射光強(qiáng)度大,穩(wěn)定,譜線窄,燈容易更換。(3)每測(cè)一種元素需更換相應(yīng)的燈。用不同待測(cè)元素作陰極材料,可制成相應(yīng)空心陰極燈。

空心陰極燈的輻射強(qiáng)度與燈的工作電流有關(guān)。2023/5/25第三十頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五三、原子化系統(tǒng)1.作用

將試樣中待測(cè)元素轉(zhuǎn)變成原子蒸氣。2.原子化方法

火焰法無(wú)火焰法—石墨爐原子化器2023/5/25第三十一頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五3.火焰原子化裝置

包括霧化器和燃燒器,常用的為預(yù)混合型原子化器

(1)霧化器作用:使試液霧化結(jié)構(gòu)如圖所示霧化效率10%2023/5/25第三十二頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五(2)燃燒器

作用:產(chǎn)生火焰預(yù)混合型燃燒器:試液霧化后進(jìn)入預(yù)混合室與燃?xì)饣旌?,較大霧滴凝結(jié)在壁上,經(jīng)廢液管排出,小的霧滴進(jìn)入火焰。

2023/5/25第三十三頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五(3)火焰試樣霧滴在火焰中,經(jīng)蒸發(fā),干燥,離解等過(guò)程產(chǎn)生大量基態(tài)原子。

火焰溫度的選擇:只要保證待測(cè)元素充分離解為基態(tài)原子就可以,超過(guò)所需溫度,使激發(fā)態(tài)原子增加;(a)確保待測(cè)元素充分離解為基態(tài)原子的前提下,選用低溫火焰(b)火焰溫度取決于燃?xì)馀c助燃?xì)忸愋汀?表8-3)2023/5/25第三十四頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五2023/5/25第三十五頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五常用的火焰類型空氣-乙炔、空氣-氫氣、氧化亞氮-乙炔按照燃?xì)馀c助燃?xì)獾谋壤?,火焰分為:?)中性火焰(2)貧燃性火焰(氧化性)(3)富燃性火焰(還原性)2023/5/25第三十六頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五對(duì)于空氣—乙炔火焰:1、貧燃火焰

氧化性氣氛,適用于不易氧化的元素和堿金屬測(cè)定。

2、富燃火焰還原性火焰,燃燒不完全,測(cè)定較易形成難熔氧化物的元素Mo、Cr稀土等。

3、化學(xué)計(jì)量火焰溫度高,干擾少,穩(wěn)定,背景低,常用。日常分析中,通常選用中性火焰2023/5/25第三十七頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五(1)工作原理:大電流通過(guò)石墨管產(chǎn)生高熱、高溫使試樣原子化4.石墨爐原子化裝置(1)石墨管長(zhǎng)28mm內(nèi)徑8mm有小孔加試樣,石墨管裝在爐體中(2)惰性氣體保護(hù)已經(jīng)原子化的原子不再被氧化。(3)夾層通冷卻水,確保石墨管完成樣品分析后迅速回到室溫2023/5/25第三十八頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五(2)原子化過(guò)程

原子化過(guò)程分為四個(gè)階段:干燥、灰化、原子化、凈化。

干燥溫度oC時(shí)間,t凈化原子化灰化干燥:去除溶劑,防樣品濺射;灰化:使易揮發(fā)的基體和有機(jī)物盡量除去;原子化:待測(cè)物化合物分解為基態(tài)原子凈化:樣品測(cè)定完成,高溫去殘?jiān)?,凈化石墨管。虛線:階梯升溫實(shí)線:斜坡升溫2023/5/25第三十九頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五(3)石墨管原子化器的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):原子化程度高,試樣用量少

缺點(diǎn):背景干擾比火焰法大,精密度差(自動(dòng)進(jìn)樣裝置)2023/5/25第四十頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五5.其他原子化方法(1)氫化物原子化方法

主要應(yīng)用于:As、Sb、Bi、Sn、Ge、Se、Pb、Te元素原理:在酸性介質(zhì)中,與強(qiáng)還原劑NaBH4反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物例

AsCl3+4NaBH4+HCl+8H2O=AsH3+4NaCl+4HBO2+13H2

將氫化物送入原子化器中檢測(cè)。特點(diǎn):靈敏度高(對(duì)砷、硒可達(dá)10-9g);基體干擾和化學(xué)干擾??;2023/5/25第四十一頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五2023/5/25第四十二頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五(2)冷原子化法

主要應(yīng)用于:Hg元素(易形成蒸汽)

原理:將試樣中的汞離子用SnCl2(或鹽酸羥胺)還原為金屬汞,用氣流將汞蒸氣帶入具有石英窗的氣體測(cè)量管中進(jìn)行測(cè)定。特點(diǎn):靈敏度高(可達(dá)10-8g汞);2023/5/25第四十三頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五四、單色器P246

1.作用

將待測(cè)元素的共振線與鄰近線分開。

2.組件色散元件(棱鏡、光柵),反射鏡、狹縫等。單色器位于原子化器后,防止原子化器的輻射干擾進(jìn)入檢測(cè)器

2023/5/25第四十四頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五主要由檢測(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。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)工作站五、檢測(cè)系統(tǒng)2023/5/25第四十五頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五§8-4定量分析方法1.標(biāo)準(zhǔn)曲線法

配制一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)試樣,由低到高依次分析,將獲得的吸光度A數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于濃度作標(biāo)準(zhǔn)曲線,在相同條件下測(cè)定試樣的吸光度A數(shù)據(jù),在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出對(duì)應(yīng)的濃度值;

或由標(biāo)準(zhǔn)試樣數(shù)據(jù)獲得線性方程,將測(cè)定試樣的吸光度A數(shù)據(jù)帶入計(jì)算。

2023/5/25第四十六頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五2.標(biāo)準(zhǔn)加入法

取若干份體積相同的試液(cX),依次按比例加入不同量的待測(cè)物的標(biāo)準(zhǔn)溶液(cO),定容后濃度依次為:

cX

,cX

+cO

,cX

+2cO

,cX

+3cO

,cX

+4cO

……

分別測(cè)得吸光度為:AX,A1,A2,A3,A4……。以A對(duì)加入量做圖得一直線,圖中cX點(diǎn)即待測(cè)溶液濃度。2023/5/25第四十七頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五§8-5干擾及抑制原子吸收分析中的干擾按產(chǎn)生的原因分:光譜干擾、物理干擾、化學(xué)干擾2023/5/25第四十八頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五一、光譜干擾1、光譜通帶內(nèi)存在的非吸收線(1)與分析線相鄰的是待測(cè)元素的譜線。

可以通過(guò)調(diào)小狹縫的方法來(lái)抑制這種干擾。

(2)與分析線相鄰的是非待測(cè)元素的譜線。

換用純度較高的單元素?zé)魷p小干擾。

2、吸收線重疊

共存元素的吸收線和被測(cè)元素的分析線重疊,另選分析線2023/5/25第四十九頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五3、背景干擾(與原子化器有關(guān))

背景干擾主要是指原子化過(guò)程中所產(chǎn)生的光譜干擾,主要有分子吸收干擾和散射干擾,干擾嚴(yán)重時(shí),不能進(jìn)行測(cè)定。分子吸收:原子化過(guò)程中,存在或生成的分子對(duì)特征輻射產(chǎn)生的吸收。

光散射:原子化過(guò)程中,存在或生成的微粒使光產(chǎn)生的散射現(xiàn)象。

使吸光度偏高,產(chǎn)生正偏差,石墨爐原子化法比火焰法產(chǎn)生的背景干擾嚴(yán)重如何消除?2023/5/25第五十頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五背景干擾校正方法

氘燈背景校正旋轉(zhuǎn)斬光器交替使氘燈提供的連續(xù)光譜和空心陰極燈提供的共振線通過(guò)原子蒸汽;連續(xù)光譜通過(guò)時(shí):測(cè)定的為背景吸收銳線光源通過(guò)時(shí):測(cè)定原子吸收和背景吸收的總吸收;差值為被測(cè)元素的吸光度值(目前生產(chǎn)的原子吸收光譜儀都配有氘燈背景校正器)2023/5/25第五十一頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五二、物理干擾

試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過(guò)程中由于試樣的物理特性變化引起的原子吸收信號(hào)下降的效應(yīng)消除辦法:(1)配制與試樣組成相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液(2)標(biāo)準(zhǔn)加入法(3)如果試樣濃度過(guò)高,稀釋試液;2023/5/25第五十二頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五三、化學(xué)干擾

指待測(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),主要影響到待測(cè)元素的原子化效率,是主要干擾源。

1.化學(xué)干擾的類型

(1)待測(cè)元素與其共存物質(zhì)作用生成難揮發(fā)的化合物,致使參與吸收的基態(tài)原子減少。

(2)高溫下,待測(cè)原子發(fā)生電離反應(yīng),生成離子,使基態(tài)原子數(shù)減少,吸收度減弱2023/5/25第五十三頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五

2.化學(xué)干擾的抑制

通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)溶液和試液中加入某種光譜化學(xué)緩沖劑來(lái)抑制或減少化學(xué)干擾:(1)釋放劑—與干擾元素生成更穩(wěn)定化合物使待測(cè)元素釋放出來(lái)。例:鍶和鑭可有效消除磷酸根對(duì)鈣的干擾。(2)保護(hù)劑—與待測(cè)元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,防止干擾物質(zhì)與其作用。例:加入EDTA生成EDTA-Ca,在火焰中易于原子化,避免磷酸根與鈣作用。2023/5/25第五十四頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五(3)緩沖劑—加入足夠的干擾元素,使干擾趨于穩(wěn)定。例:用N2O—C2H2火焰測(cè)鈦時(shí),在試樣和標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入300mgL-1以上的鋁鹽,使鋁對(duì)鈦的干擾趨于穩(wěn)定(4)消電離劑—加入大量易電離的一種緩沖劑以抑制待測(cè)元素的電離。

例:加入足量的銫鹽,抑制待測(cè)元素的電離。

2023/5/25第五十五頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五§8-6測(cè)定條件的選擇1.分析線

一般選待測(cè)元素的共振線作為分析線,被測(cè)元素濃度較高時(shí),也可選次靈敏線2023/5/25第五十六頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五2.空心陰極燈電流

在保證有穩(wěn)定和足夠的輻射光通量的情況下,盡量選較低的電流??招年帢O燈一般預(yù)熱10~30min3.原子化條件火焰原子化(1)據(jù)不同試樣元素選擇不同火焰類型以及合適的燃助比(2)調(diào)節(jié)觀測(cè)高度(燃燒器高度),可使光束通過(guò)自由原子濃度最大的火焰區(qū)。石墨爐原子化:合理選擇干燥、灰化、原子化、凈化的溫度及時(shí)間

2023/5/25第五十七頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五§8-7應(yīng)用

應(yīng)用廣泛的微量金屬元素的首選測(cè)定方法

(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、食品中微量元素的測(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。2023/5/25第五十八頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五2023/5/25第五十九頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五§8-8原子熒光光譜

1.原子熒光光譜的產(chǎn)生過(guò)程

過(guò)程:當(dāng)氣態(tài)原子受到強(qiáng)特征輻射時(shí),由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),再由激發(fā)態(tài)躍遷回到基態(tài),輻射出與吸收光波長(zhǎng)相同或不同的熒光;

2.特點(diǎn)

(1)屬光致發(fā)光,二次發(fā)光;激發(fā)光源停止后,熒光立即消失;(2)不同元素的熒光波長(zhǎng)不同;(3)發(fā)射的熒光強(qiáng)度與照射的光強(qiáng)有關(guān);濃度很低時(shí),強(qiáng)度與蒸氣中該元素的密度成正比,定量依據(jù)(適用于微量或痕量分析);

2023/5/25第六十頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五(4)檢出限低、靈敏度高

Cd:10-12g·cm-3;Zn:10-11g·cm-3;20種元素優(yōu)于AAS(5)譜線簡(jiǎn)單、干擾小(6)線性范圍寬(可達(dá)3~5個(gè)數(shù)量級(jí))

(7)易實(shí)現(xiàn)多元素同時(shí)測(cè)定(產(chǎn)生的熒光向各個(gè)方向發(fā)射)2.缺點(diǎn)存在熒光淬滅效應(yīng)、散射光干擾等問(wèn)題;2023/5/25第六十一頁(yè),共六十七頁(yè),編輯于2023年,星期五

2.原子熒光的產(chǎn)生類型

兩種類型:共振熒光和非共振熒光(1)共振熒光

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