原子吸收光譜分析法-原子吸收光譜定量分析（食品儀器分析課件）

原子吸收光譜分析測(cè)定條件的選擇分析方法的精密度和準(zhǔn)確度除了與儀器的性能有關(guān)外，還與測(cè)定條件有關(guān)，注意選擇：1、試樣取量及處理火焰法：達(dá)到最大吸光度的試樣噴霧量石墨爐法：依賴(lài)于石墨管的大小，固體0.1-10mg，液體1-5μL2、分析線選擇無(wú)干擾，選共振線，激發(fā)能低，靈敏度高。若主共振線附近有干擾線，為避免干擾，可選擇靈敏度稍低的其它共振線為分析線測(cè)高含量元素時(shí)，可用元素次靈敏線作分析線。3、燈電流的選擇在保證光強(qiáng)度和穩(wěn)定情況下，盡量選用低工作電流。燈電流過(guò)小時(shí)，光強(qiáng)不足，影響精密度；燈電流過(guò)大，靈敏度下降，燈壽命縮短4、原子化條件選擇（1）火焰原子吸收法：依據(jù)不同試樣元素選擇不同火焰類(lèi)型。調(diào)整噴霧器達(dá)到最佳霧化狀態(tài)；改變?nèi)贾冗x擇最佳火焰類(lèi)型和狀態(tài)；調(diào)節(jié)燃燒器高度，從原子密度最大處通過(guò)入射光。（2）石墨爐原子吸收法：原子化程序要經(jīng)過(guò)干燥，灰化，原子化，除殘四階段，各階段的溫度及持續(xù)時(shí)間要通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇，進(jìn)行升溫程序的優(yōu)化。5、單色器光譜通帶選擇——狹縫寬度以排除光譜干擾和具有一定透光強(qiáng)度為原則進(jìn)行選擇對(duì)于譜線簡(jiǎn)單的元素，如堿金屬，堿土金屬，通帶可大些；以便提高信噪比和測(cè)量精密度，降低檢出限對(duì)于譜線復(fù)雜的元素，如過(guò)渡金屬、稀土金屬用較小的通帶。以便提高儀器的分辨率，改善線性范圍，提高靈敏度狹縫寬度的選擇與單色器的分辨能力有關(guān)，分辨能力大時(shí)，選擇較寬的狹縫。在光源輻射較弱或共振線吸收較弱時(shí)，必須使用較寬的狹縫。但當(dāng)背景發(fā)射較強(qiáng)時(shí)，在吸收線附件有干擾譜線與非吸收光存在時(shí)，就使用較窄的狹縫。狹縫寬度——測(cè)不同狹縫A，不引起A減小的最大狹縫寬度是最合適的狹縫寬度。原子吸收光譜分析的干擾及其抑制

原子吸收光譜法由于采用銳線光源，干擾較少，但是在某些情況下，干擾不能忽略。按干擾的性質(zhì)和產(chǎn)生原因分為物理干擾化學(xué)干擾

光譜干擾

一、物理干擾（基體效應(yīng)）及其抑制物理干擾——試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)等過(guò)程中任何物理因素變化而起的干擾效應(yīng)。這些物理因素是指溶液的粘度、蒸氣壓和表面張力。非選擇性干擾

在火焰原子化法中，試液的粘度、表面張力的變化和霧化氣壓的變化，會(huì)影響進(jìn)樣速度和霧化效率，這樣會(huì)影響進(jìn)入火焰的待測(cè)元素的原子數(shù)量，從而影響吸光度。消除物理干擾的最常用方法：

使待測(cè)液與標(biāo)準(zhǔn)溶液組成相似，當(dāng)試液組成確定時(shí)，也可用標(biāo)準(zhǔn)加入法來(lái)消除物理干擾。避免用粘度較大的H2SO4、H3PO4處理試樣，可用有機(jī)溶劑

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，是選擇性干擾，為主要干擾源。二、化學(xué)干擾及其抑制1、化學(xué)干擾的類(lèi)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。

a、鋁、硅、硼、鈦、鈹在火焰中易生成難熔化合物

b、硫酸鹽、磷酸鹽與鈣生成難揮發(fā)物。（2）

待測(cè)原子發(fā)生電離反應(yīng)，生成離子，不產(chǎn)生共振吸收，總吸收強(qiáng)度減弱，電離電位≤6eV的元素易發(fā)生電離，火焰溫度越高，干擾越嚴(yán)重，（如堿及堿土元素）。（1）加入釋放劑

加入釋放劑與干擾物質(zhì)生成更穩(wěn)定或更難揮發(fā)的化合物，使待測(cè)元素釋放出來(lái)，從而排除干擾。

例：

PO43-生成更穩(wěn)定的LaPO4，抑制了PO43-對(duì)Ca2+的化學(xué)干擾，Ca2+被釋放出來(lái)，提高了測(cè)定的靈敏度。常用的釋放劑：LaCl3、Sr(NO3)2等。2、消除化學(xué)干擾的常用方法加入LaCl3作為釋放劑

LaCl3+H3PO4=LaPO4+3HCl（2）加入保護(hù)劑

保護(hù)劑（通常是配位劑）的加入可使干擾元素不能與待測(cè)元素結(jié)合。

例：Al3+干擾Mg2+的測(cè)定，它們?cè)诨鹧嬷猩蒑gO·Al2O3，加入保護(hù)劑8–羥基喹啉，與干擾元素Al生成對(duì)熱穩(wěn)定性較強(qiáng)的配合物，抑制了Al對(duì)Mg的干擾

例：為消除PO43-對(duì)Ca2+測(cè)定的干擾，可加入過(guò)量EDTA，EDTA與Ca2+生成穩(wěn)定的配合物，CaY2-，它在火焰中易于原子化，抑制了PO43-對(duì)Ca2+測(cè)定的干擾使用有機(jī)絡(luò)合劑有利于提高原子化效率。

（3）加入飽和劑（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）加入消電離劑

加入的易電離的物質(zhì)，抑制待測(cè)元素電離。堿金屬常作為消電離劑：CsCl、KCl、NaCl等

例如：鈣電離，在溶液中加入大量易電離的鉀或銫，有大量電子存在，抑制鈣的電離，提高測(cè)定靈敏度。

K----K++eCa2++2e---Ca此外還可采用萃取、沉淀、離子交換等分離方法提前把干擾離子與待測(cè)元素分離，然后再測(cè)定。三、光譜干擾及其抑制

這類(lèi)干擾主要來(lái)自光源和原子化裝置。

1、與光源有關(guān)的光譜干擾，主要有以下幾種：

（1）在分析線附近有待測(cè)元素的譜線?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)小狹縫的方法來(lái)抑制這種干擾。（2）在分析線附近有非待測(cè)元素的譜線換用純度較高的單元素?zé)?，合適的惰性氣體減小干擾。

（3）燈的輻射中有連續(xù)背景輻射。如有共存元素的吸收線處于連續(xù)背景的發(fā)射區(qū)，可能產(chǎn)生假吸收。由于燈制作不良或長(zhǎng)期不用引起。將燈反接，并用大電流空點(diǎn)，純化燈內(nèi)氣體?；蚋鼡Q燈。

（1）原子化器的發(fā)射

火焰本身或原子蒸氣中待測(cè)元素的發(fā)射。

可以適當(dāng)增加燈電流，提高信噪比。

（2）背景吸收

氣態(tài)分子對(duì)光的吸收和高濃度鹽的固體顆粒對(duì)光的散射引起的干擾。A火焰氣體的吸收：火焰成分有OH、CO、CN、CH，它們都會(huì)出現(xiàn)分子吸收，但火焰點(diǎn)燃后，通過(guò)“調(diào)零”方法即能克服這些影響。B金屬的鹵化物、氧化物、氫氧化物、部分硫酸鹽和磷酸鹽分子對(duì)光的吸收。隨著溫度的升高，它們的吸收減弱。例：在空氣-乙炔焰中，Ca形成CaOH在530~560nm有一個(gè)吸收帶，干擾Ba553.6nm的測(cè)定2、與原子化器有關(guān)的干擾

NaCl,KCl,CaCl2在300nm以下的紫外區(qū)有很強(qiáng)的分子吸收帶，干擾Zn,Cd,Ni等元素的測(cè)定。C無(wú)機(jī)酸的分子吸收：H2SO4、H3PO4在250nm以下有強(qiáng)的分子吸收，測(cè)在紫外吸收的元素時(shí)，一般用HNO3，HCl，王水處理樣品，而不用H2SO4、H3PO4D固體顆粒對(duì)光的散射原子化過(guò)程中產(chǎn)生的固體微粒散射光，造成虛假吸收，使吸光度升高。I0I分子吸收、微粒散射都是帶光譜，產(chǎn)生虛假吸收，產(chǎn)生正誤差。

（3）校正背景吸收的方法

a.鄰近線校正法：可以測(cè)量與分析線臨近的非吸收線的吸收（即背景吸收），再?gòu)姆治鼍€的總吸收中扣除非吸收線的吸收。b.用與試樣溶液有相似組成的標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)校正c.用分離基體的方法來(lái)消除影響現(xiàn)在很多儀器附有氘燈背景校正器?？招年帢O燈提供的預(yù)測(cè)元素的共振線吸收和背景吸收的和，由氘燈測(cè)得是背景吸收，分別由兩個(gè)檢測(cè)器檢測(cè)到，最后由減法器得到此兩種信號(hào)的差。塞曼效應(yīng)背景校正法是另外一種有效的背景校正方法。是指在磁場(chǎng)作用下簡(jiǎn)并的譜線發(fā)生分裂的現(xiàn)象。塞曼效應(yīng)背景校正法是磁場(chǎng)將吸收線分裂為具有不同偏振方向的成分，利用這些偏振成分來(lái)區(qū)分被測(cè)元素和背景的吸收。分析線有好幾條，可選用選用其它譜線分離干擾元素被測(cè)元素共振線干擾元素共振線信號(hào)相等時(shí)濃度比火焰Cu324.754Eu324.753500:1C2H2-N2OFe271.903Pt271.904500:1C2H2-N2OSi250.689V250.6908:1C2H2-N2OAl308.215V308.211200:1C2H2-N2OHg253.652Co253.6498:1C2H2-空氣Mn403.307Ca403.29820:1C2H2-N2OGa403.298Mn403.3073:1C2H2-空氣3、光譜線重疊干擾

（概率很小，但是仍有個(gè)別現(xiàn)象）4、有機(jī)溶劑的影響有機(jī)溶劑可改變火焰的溫度和組成，影響原子化效率；溶劑的產(chǎn)物會(huì)引起發(fā)射和吸收，有機(jī)溶劑燃燒不完全將產(chǎn)生微粒碳而引起散射；有機(jī)溶劑既是干擾元素之一，也可有效提高測(cè)定的靈敏度。原子吸收光譜分析定量方法

定量分析的基礎(chǔ)是朗伯－比爾定律。A=KC,在一定條件下，A與C呈線形關(guān)系，可采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法、標(biāo)準(zhǔn)加入法。一、標(biāo)準(zhǔn)曲線法

配一系列基體相同的不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以空白溶液為參比，在選定的條件下測(cè)標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。以A為縱坐標(biāo)，c為橫坐標(biāo)，繪制A－c標(biāo)準(zhǔn)曲線，在相同條件下，測(cè)樣品的Ax,從標(biāo)準(zhǔn)曲線求出未知樣品中待測(cè)元素的含量。

編號(hào)

12345樣品濃度C1C2C3C4C5CXAA1A2A3A4A5AX

注意在高濃度時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線易發(fā)生彎曲，壓力變寬影響所致；另外，或火焰中的各種干擾效應(yīng)也會(huì)導(dǎo)致曲線彎曲。為保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品的基體組成應(yīng)盡可能一致，基體元素不同可能帶來(lái)影響。2.標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度應(yīng)使A～C在直線的范圍內(nèi)，C不能太大，一般控制A在0.2～0.8之間。3.測(cè)定過(guò)程中應(yīng)保持測(cè)定條件不變。標(biāo)準(zhǔn)曲線法簡(jiǎn)便、快速，適用于組分比較簡(jiǎn)單的樣品，適用于大批量的樣品分析。但樣品的情況不清或很復(fù)雜時(shí)分析誤差較大，可用其他方法定量。二、標(biāo)準(zhǔn)加入法當(dāng)試樣組成復(fù)雜時(shí)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)加入法1.計(jì)算法取相同體積的試樣溶液兩份，分別移入容量瓶A和B中，另取一定量標(biāo)準(zhǔn)溶液加入B中，然后將兩份溶液稀釋至刻度，測(cè)出兩溶液的吸光度，則：2.作圖法

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）,定容濃度依次為:

cX

，cX+cO

，cX+2cO

，cX+3